1 設(shè)計任務(wù)與要求
1.1 設(shè)計任務(wù)
1.設(shè)計一款放大電路，其增益包括0.01、0.1、1、10、100、1000倍可選。
2.設(shè)計一個增益選擇電路，可利用若干按鈕（非開關(guān)）進(jìn)行選擇。
3.設(shè)計一個數(shù)字顯示電路，顯示當(dāng)前增益大小（分貝顯示）。
1.2 設(shè)計要求
通過本項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉掌握電路原理和設(shè)計方法，尤其在電路出現(xiàn)異常現(xiàn)象或故障時，學(xué)生按照量測觀察查找原因、調(diào)整電路再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的步驟，解決電路中的問題。
1.本電路利用運(yùn)放反向比例放大電路，Au=-RF/R1；
2.由電路設(shè)計要求共有六檔放大倍數(shù)；
3.在proteus中設(shè)計及仿真電路，測量并調(diào)試；
4.寫出設(shè)計報告。
2 方案設(shè)計與論證
LM358放大器是一個綜合了數(shù)字電路與模擬電路特點(diǎn)于一身的集成電路，在一些與時間相關(guān)的電路上得到廣泛的應(yīng)用。放大電路是模擬電子電路中最常用、最基本的一種典型電路。無論日常使用的收音機(jī)、電視機(jī)、還是精密的測量儀表和復(fù)雜的自動控制系統(tǒng)等，其中一般都有各種各樣不同類型的放大電路?？梢?，放大電路是應(yīng)用十分廣泛的模擬電路。
平時我們討論的模擬信號運(yùn)算電路、信號處理電路以及波形發(fā)生電路等，實(shí)質(zhì)上都是在放大的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而得到的，因此說，放大電路是最基本的模擬電路。
2.1 方案設(shè)計
1.設(shè)計一款放大電路，其準(zhǔn)確的將電路放大0.01倍、0.1倍、1倍、10倍、100倍、1000倍；
2.設(shè)計一個增益選擇電路，可利用若干按鈕（非開關(guān)）進(jìn)行選擇；
3.設(shè)計一個數(shù)字顯示電路，顯示當(dāng)前增益大?。ǚ重愶@示）；
4.最終將得出的電路在proteus中實(shí)現(xiàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2.2 論證
增益可控放大電路我們通過4017計數(shù)器依次改變輸入電阻的阻值來實(shí)現(xiàn)對電路的可控，通過示波器來判斷放大倍數(shù)。實(shí)驗(yàn)過程中，會出現(xiàn)較大誤差，經(jīng)過試驗(yàn)證明4066開關(guān)存在350Ω內(nèi)阻。為排除內(nèi)阻的影響，分別計算出輸入電阻阻值，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的放大電路。
3 放大電路設(shè)計與計算
3.1 放大電路設(shè)計
圖 1 放大電路設(shè)計
3.2 電子開關(guān)切換電路設(shè)計
本電路采用4066模擬開關(guān)，吧6個4066電子開關(guān)部分的輸出連接在一起，對應(yīng)R11-R16的輸入電子開關(guān)切換，如圖：
圖 2 電子開關(guān)切換電路設(shè)計
3.3 六檔控制電路
本電路由4017計數(shù)實(shí)現(xiàn)六檔切換。4017的Q0~Q5每次只有一路輸出的高電平，控制4066電子開關(guān)接通，其余的電路輸出為低電平，其他的五個4066電子開關(guān)是斷開狀態(tài)，即每次只有一檔工作，如圖：
圖 3 六檔控制電路
3.4 參數(shù)計算
由電路設(shè)計要求共有六檔放大倍數(shù)，分別為0.01、0.1、1、10、100、1000，所以在RF和R1中固定RF，改變R1即可以改變放大倍數(shù)。
取RF=350KΩ,計算（忽略反向關(guān)系，只計算比例）
①當(dāng)Au=0.01時，R11=350KX100=35MΩ
②當(dāng)Au=0.1時，R12=350KX10=3.5M
③當(dāng)Au=1時，R13=350KX1=350K
④當(dāng)Au=10時，R14=350KX0.1=35K
⑤當(dāng)Au=100時，R15=350KX0.01=3.5K
⑥當(dāng)Au=100時，R16=350KX0.001=350Ω
4 總原理圖及元器件清單
4.1 總原理圖
畫出整體電路如圖 ：
圖 4 總原理圖
4.2 整體電路及仿真
轉(zhuǎn)入信號源Up=10MV,且頻率為100HZ時進(jìn)行仿真，用示波電觀測轉(zhuǎn)入信號Ui和轉(zhuǎn)入信號U0。
1.每次按壓一次按鍵時，4017的Q0~Q5輪流切換，每次只有一路為高電平，說明控制電路正常；
2.每檔切換時，轉(zhuǎn)入信號不變時，輸出信號的波形幅度發(fā)生明顯變化，利用示波 ，增益擋位旋鈕，使波形是整顯示出來；說明4066開關(guān)切換正常；
3.在每一擋位進(jìn)行具體測試并且調(diào)整參數(shù)。
4.3 元件清單
表1 元件清單
| 元件序列號 | 元件 | 主要參數(shù) | 數(shù)量 | 備注 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | R1、R2、R3、R4、R5、R6 | 6個 | ||
| 2 | 4017 | 1個 | ||
| 3 | 4066 | 6個 | ||
| 4 | BATTERY | 2個 | ||
| 5 | BUTTON | 1個 | ||
| 6 | LM358 | 1個 | ||
| 7 | RES | 8個 | ||
| 8 | 示波器 | 1個 |
5 性能測試與分析
5.1 參數(shù)記錄及電阻數(shù)值的調(diào)整
1.在仿真時測試出來電阻開關(guān)4066導(dǎo)出時有內(nèi)阻R=350?；
2.離線擋位0.01、0.1和1位檔，輸入信號Ui=1V時，測試如下表：
表2 參數(shù)測試
| 檔位1 | Ui | U | Au |
|---|---|---|---|
| 檔位2 | 20mV | 0.2mV | 0.01 |
| 檔位3 | 20mV | 2mv | 0.1 |
| 檔位4 | 20mV | 20mV | 1 |
| 檔位5 | 20mV | 200mV | 10 |
| 檔位6 | 20mV | 2000mV | 100 |
圖 5參數(shù)記錄
5.2 參數(shù)計算
1.測試步驟
①輸入信號源 Ui=10mv，且頻率 100Hz 進(jìn)行仿真，用示波器觀測輸入信號 Ui 和輸出信號 Uo。
每次按壓一次按鍵時，4017 的 Q0-Q5 輪流切換，每次只有一路為高電平，說明控制電路正常。
②每檔切換時，輸入信號不變時，輸出信號波形幅度發(fā)生明顯變化，利用示波器的增益檔擋住旋鈕，使波形完整顯示出來；說明 4066 開關(guān)切換時正常。
③在每一檔位進(jìn)行具體測試并且調(diào)整參數(shù)。
2.測試結(jié)果
①當(dāng)Au=0.01時，R11=350Kx100=35MΩ
圖 6 Au=0.01
②當(dāng)Au=0.1時，R12=350Kx10=3.5MΩ
圖 7 Au=0.1
③當(dāng)Au=1時，R13=350Kx1=350KΩ
圖 8 Au=1
④當(dāng)Au=10時，R14=350K÷10=35KΩ
圖 9 Au=10
⑤當(dāng)Au=100時，R15=350K÷100=3.5KΩ
圖 10 Au=100
6 結(jié)論與心得
在做這次課程設(shè)計的過程中，我們學(xué)到了一些理論知識和涉及到課程設(shè)計的基本思路。我們的動手能力得到了鍛煉，也了解了我們真實(shí)的水平。最終做多諧振蕩器這個實(shí)驗(yàn)。雖然這個實(shí)驗(yàn)原理較簡單，設(shè)計起來并不復(fù)雜，但還是需要在實(shí)驗(yàn)前確定各種參數(shù)和電路圖。
通過這次課程設(shè)計，更加明白了理論知識需要和實(shí)踐相結(jié)合的重要性。要通過實(shí)踐，來培養(yǎng)我們的動手能力。也要通過我們設(shè)計的作品與其他的作品相比較，從而準(zhǔn)確的認(rèn)識到我們的差距在哪里。在今后的學(xué)習(xí)中，我們會努力提高自己的動手能力，將理論與實(shí)際相結(jié)合，讓學(xué)到的知識能夠得到更好的運(yùn)用。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-572313.html
參考文獻(xiàn)
[1]李心廣、王金礦、張晶.電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)教程 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-572313.html
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