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1、模拟电子技术课程设计模拟电子技术课程设计线性F/v转换1设计任务和要求-22.总体方案选择的论证-33单元电路的设计-74绘出总体电路图-145组装与调试-156.所用元器件的购买清单-167.列出参考文献-168.收获、体会和建议-17一课程设计与要求1设计任务选取基本集成放大器LF353、555定时器、二极管和电阻、电容等元器件，设计并制作一个简易的线性F/V转换器。首先，在EWB软件平台环境下进行电路设计和原理仿真，选取适宜的电路参数，通过输出的波形的直流电压测试线性F/V转换器的运行情况。其次，在硬件设计平台上搭建电路，并进行电路调试，通过数字万用表观测电路的实际输出电压值。最后，将该
2、实际电压值与理论分析和仿真结果进行比拟，分析产生误差的原因，并提出改良方法。2设计要求1.性能指标要求。输入频率为010KHz、幅度为20mV峰峰值的沟通信号。线性输出010V的沟通信号。转换绝对误差小于20mV平均值。1KHz时的纹波小于50mV。2.设计报告要求。根据电路性能指标要求设计完成电路原理图，计算元件参数，写出理论推导工程，并分析各单元电路的工作原理。利用EWB软件进行仿真调试。绘出总体电路图记录实验结果和调试心得，判定误差原因，万恒实验结果分析。二、总体方案选择的论证1.输入信号信号的输入一般采用函数发生器实现。2.沟通信号放大电路因提供应下一阶段转换电路的电信号幅度单位为“伏
3、级，该放大电路可采用运放构成的两级放大器。应在保证输出波形不失真的前提下，知足下一个子电路的触发电平需要。一般来讲，后一级的放大倍数要高于前一级的。该放大器应具有优异的动态性能和较强的共模抑制能力3.滤负波电路因555定时器的工作电源是正极性单电源，不能处理负极性信号，因而需要在此电路前端加上一个二极管，将之前的负极性信号滤除后，再作为555的输入信号。4.转换电路由555芯片构成的施密特触发器施密特触发器又称为电平触发的双稳态触发器，对于缓慢变化的信号仍然适用，当输入信号到达某一电压值时，输出电压会发生突变。当其输入信号上升到达正向阈值电压Ut+或下降到达负向阈值电压Ut-时，输出电平发生翻
4、转。将555定时器的阈值输入端6脚和触发输入端2脚连在一起，便构成了施密特触发器，如图5a所示。当输入如图b所示的三角波信号时，则从施密特触发器的Uo端可得到方波输出。5.微分电路由三极管和电容电阻组成的微分电路，能够使由施密特出来的矩形波转换为脉冲信号。6.单稳电路单稳电路的作用是将前一模块输出的矩形波信号转换成高度和宽度一定的脉冲信号。单稳电路可由555定时器外接一些阻容器件构成，其典型电路及工作波形如下图：输入负触发脉冲加在低电平触发端2脚，下面降沿触发。图7a中R、C是外接的定时元件，电路的输出脉冲宽度tw等于电容电压Uc从0上升到Vcc所需的时间，故有：由上式可知，该电路输出脉冲的宽
5、度tw，仅取决于电路本身的参数R、C参数，而与电源电压、触发脉冲无关。通常外接电阻R的取值范围为几百欧到几兆欧，外接电容C的取值范围为几百皮法到几百微法，相应tw为几微秒到几分钟。一般建议tw在2030s之间，当然脉冲信号越窄越好，但是遭到的干扰信号也会越大。值得注意的是，这种单稳电路要求输入触发脉冲的宽度小于输出脉冲的宽度tw，否则应在Ui和触发器输入端2脚之间外加RC微分电路。由于前一模块转换电路的矩形波频率，是由初始的函数发生器产生的信号频率决定的，可能此时负脉冲的宽度会大于输出脉冲宽度，而RC微分电路的特点是能突出反映输入信号的跳变部分，其时间常数=RC很小，根据此特点，可把信号中跳变部分转变为尖脉冲而加以利用。可加三极管构成反相器对微分波形进行整形7.滤波电路为了获得纹波较小的直流信号，能够采用二阶RC低通滤波器来实现，其电路构造如图8所示。该电路由电阻和电容构成，以实现对高频信号的衰减。二阶低通滤波器是由2个一阶低通滤波器串联得到的。这类阻容滤波电路的滤波效能较高，能兼降压限流作用，适用于负载电阻较大，电流较小及要求纹波系数很小的情况。8.同相比例放大电路当信号经过单稳电路和滤波电路后，幅度较小，故应采用放大电道路性放大该信号，以知足设计要求。如常见的由运放构成的同相比例放大电路就能实现.其增益可表示为：三、单元电路的设计