模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告有線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、大連工業(yè)大學(xué)藝術(shù)藝術(shù)與信息工程學(xué)院大連工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與信息工程學(xué)院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：有線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)： 自動(dòng)化 班級(jí)： 122班 姓名： 張俊童 學(xué)號(hào)： 2012330226 日期： 2013年12月 目錄1.設(shè)計(jì)目的22.設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)22.1功能要求：22.2技術(shù)指標(biāo)：32.3元件選擇32.4參數(shù)計(jì)算63.設(shè)計(jì)方案64、原理圖75.設(shè)計(jì)改進(jìn)及建議96.總結(jié)（不少于600字）97.附錄108.參考文獻(xiàn)101. 設(shè)計(jì)目的了解放大電路工作原理2. 設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)2.1功能要求： 設(shè)計(jì)一個(gè)廠部辦公室和車間之間的有線通信系統(tǒng)，使辦公室人員可通過話筒和所選車間的人員通話。設(shè)通信距離不超過

2、50米。辦公室裝一臺(tái)主機(jī)，具有收聽、發(fā)送和選擇車間的功能。辦公室和車間用電纜作為信道。其框圖如圖所示：話筒發(fā)送放大發(fā)送、收聽選擇收聽放大收聽揚(yáng)聲器車間選擇車間1車間2車間82.2技術(shù)指標(biāo)： 話筒輸出信號(hào)10mv； 負(fù)載電阻（即揚(yáng)聲器阻抗）為8； 輸出功率p0=8w； 電源電壓可選用±18v；2.3元件選擇 選擇元器件只要清楚“需要什么”和“有什么”，問題就好解決了。所謂“需要什么”是指根據(jù)具體問題的要求選擇方案，需要什么樣的元器件，即每個(gè)元器件各應(yīng)具有哪些功能和什么樣的性能指標(biāo)；所謂“有什么”是指哪些元器件，哪些在市場(chǎng)上買得到，他們的性能如何、價(jià)格如何、體積多大等。眾所周知，電子元器

3、件的種類繁多，而且不斷的出現(xiàn)新產(chǎn)品，這就需要用戶經(jīng)常關(guān)心元器件的新信息和新動(dòng)向，多查閱資料。 集成電路的選擇集成電路的廣泛運(yùn)用，不僅減少了電子設(shè)備的體積和成本，提高了可靠性，使安裝調(diào)試和維修變得比較簡(jiǎn)單，而且大大簡(jiǎn)化了電子電路的設(shè)計(jì)。集成電路的種類繁多，選用方法一般是“先粗后細(xì)”，即先根據(jù)主體方案考慮應(yīng)選用什么功能的集成電路，再進(jìn)一步考慮它的具體性能，然后再根據(jù)價(jià)格等因素選用什么型號(hào)。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，而且要滿足功耗、電壓、溫度、價(jià)格等多方面的要求，而且應(yīng)考慮封裝方式。集成電路常見的封裝方式有雙列直插式、扁平式和直立式三種（其他封裝形式還有：引線載體式、無(wú)引線載體

4、式、鋸齒雙列式等十余種），一般盡可能選用雙列直插式，因?yàn)檫@種封裝易更換。選用集成電路時(shí)，還應(yīng)盡量選擇全國(guó)集成電路標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)提出的優(yōu)選集成電路系列中的產(chǎn)品。電阻器的選擇電阻器除阻值和功耗等參數(shù)以外，還應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行考慮：掌握所設(shè)計(jì)電路對(duì)電阻器的特殊要求，所謂特殊要求是指對(duì)高頻特性、過載能力、精度、溫度系數(shù)等方面的技術(shù)要求。優(yōu)先選用通用型電阻器，因?yàn)榇祟愲娐穬r(jià)格低、貨源足。根據(jù)電路的工作頻率要求，選用相應(yīng)的電阻器。各種電阻器由于他們的結(jié)構(gòu)與制造工藝不同，分布參數(shù)也不同。rx型繞線電阻器的分布電容和分布電感較大，僅用于工作頻率低于50khz的電路中；rh型合成膜電阻器的rs型有機(jī)實(shí)心電阻器的工

5、作頻率在數(shù)十mhz左右；rt型碳膜電阻器的工作頻率可達(dá)100mhz；rj型氧化膜電阻器的工作頻率可高達(dá)數(shù)百mhz。按照電路對(duì)溫度穩(wěn)定性的要求，選擇溫度系數(shù)不同的電阻器。在實(shí)際的電路中，有時(shí)需要選用正（或負(fù)）溫度系數(shù)的電阻器作為溫度補(bǔ)償元件。在高增益前置放大電路中，應(yīng)選用噪聲電動(dòng)勢(shì)小的電阻器。rj型、rx型電阻器以及rt型電阻器均具有較小的噪聲電動(dòng)勢(shì)。所選電阻器的額定功率必須大于實(shí)際承受功率的兩倍電容器的選擇選擇電容器除容量和耐壓等主要參數(shù)外，還應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：a合理確定對(duì)電容器精度的要求。在延時(shí)電路、音調(diào)控制電路、濾波器以及接收機(jī)的本振電路和中頻放大電路中，對(duì)某些電容器的精度要求較高

6、或很高，應(yīng)選用高精度的電容器來(lái)滿足電路的要求。而在旁路、去耦合、低頻耦合等電路中對(duì)電容及精度無(wú)很嚴(yán)格的要求，因此，僅需按設(shè)計(jì)值選用相近的容量或稍大容量的電容器。b注意所設(shè)計(jì)電路對(duì)電容器絕緣電阻和損耗角正切值tan的要求。絕緣電阻小的電容器，漏電流則較大，漏電流產(chǎn)生的功率損耗將使電容器發(fā)熱升溫，從而導(dǎo)致漏電流進(jìn)一步上升，輕則是電路性能惡化，重則是電容器失效甚至爆炸。對(duì)在高溫和高壓下工作的電阻器尤其要注意絕緣電阻參數(shù)。在保持采樣電路和電橋電路中作為橋臂使用的電容器，其絕緣電阻值的高低將直接影響測(cè)量精度。電容器的損耗有時(shí)也直接影響到電路性能，在震蕩電路、中頻回路和濾波器等電路中，要求tan盡可能小，

7、以提高電路的品質(zhì)因數(shù)q。c注意對(duì)電容器高頻特性的要求。在高頻應(yīng)用時(shí)某些電容器不可忽視的自身電感、引線電感和高頻損耗，會(huì)使電容器自身頻率下降，導(dǎo)致電路不能正常工作。有時(shí)為了解決電容器自身分布的影響，常在自身等效電感較大的電容器的兩端并接一個(gè)自身等效電感很小的小容量電容器。電位器的選擇。電位器的主要參數(shù)有標(biāo)稱電阻、精度、額定功率、電阻溫度系數(shù)、阻值變化規(guī)律、噪聲、分辨率、絕緣電阻、耐磨壽命、平滑性、零位電阻、起動(dòng)力矩、耐潮性等。其制作材料、結(jié)構(gòu)形式和調(diào)節(jié)方式繁多，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)電路的要求確定。選擇電位器的結(jié)構(gòu)形式和調(diào)節(jié)方式。在電視機(jī)及許多測(cè)量?jī)x器中，電源開關(guān)和亮度（或音量）、靈敏度的控制常要求用

8、一個(gè)旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是可選用帶開關(guān)的電位器；在校正電路中，可選用緊鎖型電位器；在計(jì)算機(jī)伺服系統(tǒng)及某些精密儀器中，常選用多圈電位器；在晶體管放大器的偏置電路中，可選用半可調(diào)型電位器。選擇電位器的阻值變化規(guī)律。為了適應(yīng)各種不同的用途，電位器的阻值變化規(guī)律通常做成三種，即直線式、對(duì)數(shù)式、反對(duì)數(shù)式（亦稱指數(shù)式）。直線式電位器可用于示波器和電視接收機(jī)總控制示波管和顯像管的聚焦和亮度。在穩(wěn)壓電源的取樣電路中，也可選用直線式電位器。此外，直線式電位器還可用于晶體管電路中工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)，接收機(jī)agc電壓的控制以及電視機(jī)中幀線性、幀幅、行同步、幀同步等的調(diào)節(jié)；反對(duì)數(shù)電位器阻值在轉(zhuǎn)角較小時(shí)變化較大，以后逐漸變小。這種

9、變化規(guī)律使用于音調(diào)調(diào)制電路以及電視機(jī)中對(duì)比度的調(diào)節(jié)。對(duì)數(shù)式電位器可用于音響設(shè)備、收音機(jī)及電視機(jī)的接收機(jī)的音量控制電路中。因?yàn)槿硕鷮?duì)聲音響度的聽覺特性是符合對(duì)數(shù)規(guī)律的，即在聲音微弱時(shí)，若聲音響度稍有增加，人耳的感覺十分靈敏，但當(dāng)聲音增大到一定程度，再繼續(xù)增大聲音響度，人耳的反映反而比較遲鈍了。音量電位器選用對(duì)數(shù)式阻值變化規(guī)律，恰可與人耳的聽覺特性相互補(bǔ)償，使音量電位器轉(zhuǎn)角從零開始逐漸增大時(shí)，人對(duì)音量的增加有均勻的感覺。 分立元器件的選擇分立元器件包括二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管等，選擇器件的種類不同，注意事項(xiàng)也不同。例如三極管，應(yīng)考慮是pnp管還是npn管，是大功率管還是小功率管，是高頻管還

10、是低頻管，并注意管子的電流放大倍數(shù)、擊穿電壓、特征頻率、靜態(tài)功耗等是否滿足電路設(shè)計(jì)的要求。2.4參數(shù)計(jì)算單元電路的結(jié)構(gòu)、形式確定以后，需要對(duì)影響技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)的元器件進(jìn)行計(jì)算。這種計(jì)算有的需要根據(jù)電路理論進(jìn)行，有的需要按照工程計(jì)算方法，有的可用典型電路參數(shù)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。選用的元器件參數(shù)值最終都必須采用標(biāo)稱值。計(jì)算電路參數(shù)時(shí)應(yīng)注意如下問題：各元器件的工作電流和工作電壓、頻率的功耗都應(yīng)在允許的范圍內(nèi)，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚员ＷC電路在規(guī)定的條件下能正常工作，達(dá)到所要求的性能指標(biāo)。對(duì)于環(huán)境溫度、交流電網(wǎng)電壓等工作條件，計(jì)算參數(shù)時(shí)應(yīng)按最不利的情形考慮。設(shè)計(jì)元器件的極限參數(shù)時(shí)，必須留有足夠的余量，一般按1.5

11、倍考慮，例如，如果實(shí)際電路中的三極管的vce的最大值為20v，挑選三極管的時(shí)候按v（br）ceo=30v考慮。電阻值應(yīng)在常用電阻標(biāo)稱值系列內(nèi)，并根據(jù)具體情況選擇電阻的品種。電解電容數(shù)值在常用的電容標(biāo)稱值系列內(nèi)，并根據(jù)具體情況正確選擇電容的品種保證電路性能的前提下，盡可能的設(shè)法降低成本，減少元器件的品種、功耗和體積，并為安裝調(diào)試創(chuàng)造有利條件。在滿足性能指標(biāo)和上述各項(xiàng)要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先用現(xiàn)有的或容易買到的元器件，以節(jié)省時(shí)間和精力。應(yīng)把根據(jù)計(jì)算所確定的各參數(shù)值標(biāo)在電路圖中適當(dāng)?shù)奈恢谩?.設(shè)計(jì)方案1：流程框圖辦公室車間選擇放大電路消側(cè)音電路音頻放大電路揚(yáng)聲器 車 間1 放大電路消側(cè)音電路音頻放大電路

12、揚(yáng)聲器 車 間2 . 放大電路消側(cè)音電路音頻放大電路揚(yáng)聲器. 車間n 放大電路消側(cè)音電路音頻放大電路揚(yáng)聲器 2：工作原理 辦公室聲音信號(hào)經(jīng)過放大電路后進(jìn)入消側(cè)音電路，在消側(cè)音電路的c極端接出一個(gè)與各個(gè)車間進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)慕涌冢k公室經(jīng)消側(cè)音后的信號(hào)進(jìn)入功率放大電路并最后與揚(yáng)聲器輸出。車間電路與甲方相同，并在消側(cè)音電路的c極端接出一個(gè)與辦公室進(jìn)行信號(hào)傳輸接口，用導(dǎo)線兩端相連，信號(hào)可以經(jīng)辦公室傳到車間，并最后通過功率放大器從車間揚(yáng)聲器輸出，而辦公室由于經(jīng)過消側(cè)音電路無(wú)法聽見自己的聲音。同理車間也聽不到自己的聲音。4、原理圖圖3.功率放大電路5.設(shè)計(jì)改進(jìn)及建議我認(rèn)為本次課程設(shè)計(jì)不錯(cuò)，只是時(shí)間有點(diǎn)緊張，

13、我們沒有更好地設(shè)計(jì)出更理想的結(jié)果。缺點(diǎn)是有的，比如在焊接時(shí)，沒有考慮到整體的布局和美觀，導(dǎo)致把導(dǎo)線和元件焊在了同一面上。這樣雖然不影響功放的效果，但造成了電路整體布局的不規(guī)范和不美觀6.總結(jié)（不少于600字）在本學(xué)期中，模電的課程設(shè)計(jì)是我們的重要課程實(shí)踐。在實(shí)踐中，我們學(xué)到了許多課本以外的知識(shí)，比如lm384的使用，電路板的焊接，整體電路的調(diào)試和測(cè)量等。一周時(shí)間就過了，雖然時(shí)間短了點(diǎn)，而且由于我們的知識(shí)有限，因此設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單沒有太過仔細(xì)，不過我感覺收獲良多。我們這次設(shè)計(jì)的是一個(gè)集成功率放大電路，為了實(shí)現(xiàn)功率的放大，經(jīng)過查閱資料與組員的商討，最終我們形成方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。上面的電路就是我們的努力成果

14、，它是由一個(gè)集成功放，幾個(gè)電阻和幾個(gè)電容組成的。其基本功能是對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行功率放大。我們利用設(shè)計(jì)好的電路圖，用仿真軟件進(jìn)行多次的仿真設(shè)計(jì)分析。在此過程中，我們對(duì)集成功放的功能進(jìn)一步的了解，同時(shí)掌握了集成功放的原理。接下來(lái)便是電路的焊接，由于不太熟悉，所以出現(xiàn)了許多可以避免的錯(cuò)誤，比如沒有合理安排元件的位置，導(dǎo)致有些元件放不下，將電容的兩極弄錯(cuò)，導(dǎo)致電容燒毀。最后我們還是一一克服了這些問題。然后是對(duì)已經(jīng)完成的電路板進(jìn)行最后的測(cè)試，結(jié)果讓我們還算滿意。兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，讓我們受益匪淺。不僅學(xué)到了新知識(shí)，還培養(yǎng)了我們的實(shí)際動(dòng)手能力，團(tuán)隊(duì)合作能力等。令我們認(rèn)識(shí)到，要珍惜和認(rèn)真對(duì)待每一次自己動(dòng)手

15、的機(jī)會(huì)，從中學(xué)到一些課堂上學(xué)習(xí)不到的東西。在往后的日子，在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)要更多的注重實(shí)踐，讓自己的知識(shí)更豐富。7.附錄a,元件參數(shù)：經(jīng)過上面的計(jì)算和假設(shè)的r1=20千歐，r2=10千歐，r5=6.7千歐,rm=20千歐,r6=4.7千歐,r3=r4=r7=r8=1千歐.rn=20千歐b,元件種類：電阻若干、功率運(yùn)放tda2822一片、晶體管9013兩只、電解電容100f四個(gè)、電解電容10f五個(gè)、磁片電容104兩只、電位器（104）一只、導(dǎo)線若干。麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器各兩只8.參考文獻(xiàn) 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，何小艇等編，浙江大學(xué)出版社，2000年集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程，鄭家龍、王小海、章安元編，高教出版社，2002年5 月 現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用，童詩(shī)白、徐振英編，高等教育出版社，1994年 新編555集成電路應(yīng)用800例