电子线路实习报告

电子线路实习报告本文简介：目录第一节：电子线路实习简介及软件介绍第二节：基本共射放大电路设计2.1电路设计要求2.2电路设计总体构思2.3电路参数计算及元件选择2.4总体电路图设计图2.5Multisim软件电路性能仿真数据测量图2.6波形图及波形分析第三节：积分运算放大电路设计3.1电路设计要求3.2电路设计总原理/电路参

电子线路实习报告本文内容：

目录

第一节：电子线路实习简介及软件介绍

第二节：基本共射放大电路设计

2.1

电路设计要求

2.2

电路设计总体构思

2.3

电路参数计算及元件选择

2.4

总体电路图设计图

2.5

Multisim软件电路性能仿真数据测量图

2.6

波形图及波形分析

第三节：积分运算放大电路设计

3.1

电路设计要求

3.2

电路设计总原理/电路参数计算及元件选择

3.3

总体电路图设计图

3.4

Multisim软件电路性能仿真数据测量图

3.5

波形图及波形分析

第四节：差分放大电路设计

4.1

电路设计要求

4.2

电路设计总体构思

4.3

电路参数计算及元件选择

4.4

总体电路图设计图

4.5

Multisim软件电路性能仿真数据测量图

4.6

波形图

第一节：电子线路实习简介及软件介绍

电子线路实习简介

随着信息技术的高速发展，电子产品的更新换代的速度远远超乎我们的想象。作为新一代的大学生，为了适应时代的发展，跟上时代发展的脚步，同时适应电路电子技术日新月异的发展趋势，培养优秀的大学生人才成为了每所大学必不可少的功课。因此，为了加强学生实践能力和创新能力的培养，学校安排了电子线路实习内容，目的就在于让学生在大学生活中不仅仅学到书本上的理论知识，更重要的是将理论与实践巧妙结合，全面培养学生能力，四年之后能更快更好地融入社会竞争中。

软件介绍

这次电子线路实习主要使用Multisim仿真软件，它是一个优秀的电子技术训练工具，利用它可以以更灵活的方式进行电子电路实验，并在实验室难以达到的实验条件下进行模拟，从而提高学生设计、分析电路的能力，同时也让同学进一步巩固了模拟电子技术基础里理论知识，为后续数字电路、高频电路等的学习打下坚实的基础！

电子线路设计一般步骤：

（1）

分析系统设计要求，拟定系统总体方案；

（2）

划分功能模块，建立总体结构框图；

（3）

设计实现各单元电路；

（4）

计算电路参数；

（5）

选择元件；

（6）

绘制总体电路图；

（7）

用EDA工具进行电路性能仿真及优化设计；

（8）

实际搭接电路，测试性能；

第二节：基本共射放大电路设计

2.1

电路设计要求：

设计一个基本共射极放大电路，设Ucc=12

V，β=40，Ib=40μA,Au≈-92根

据以上要求，设计并选取电路元件参数，是放大器能够不失真地放大常用的

正弦波信号，要求对电路进行静态和动态分析。

2.2

电路设计总体构思：

共射极放大电路属于电压放大电路，对于它而言，输入电阻越大，放大电路

从信号源吸取的电流越小，输入端得到的电压越大，而输出电阻越小，负载

电阻的变化对输出电压的影响越小，放大电路带负载的能力越强。因此，通

过设置输入、输出电阻及负载电阻阻值来实现电压放大！

2.3电路参数计算及元件选择：

（1）静态分析:：

A：静态工作点确定：

由设计要求可知

Ib=40μA，β=40，

则

Ie≈Ic=βIb=40×40μA=1.6mA；

上偏电阻Rb的阻值会影响静态工作点，工作点高会产生饱和失真，静态工作点过低会产生截止失真。

所以，Rb=Vcc

/

Ib=12V/40μA=300

KΩ

rbe=rbb+(1+β)（26mA/Ieq）=200Ω＋（1＋40）（26mA/1.6mA）

≈866Ω

B：集电极电阻Rc的确定，Rc应根据实际电阻的标称值和放大倍数要求来确定,当Rc＜＜rce时，

Au=（-β(RL//Rc)）/rbe

其中Au=-80，β=50，代入可得Rc//RL≈2KΩ,取RL=6KΩ，则取Rc=3KΩ

C：C1、C2电容的选取：一般来说，C1、C2越大，低频特性越好，但电容过大，体积也大，既不经济又会加大分布电容，影响高频特性，再者电容量大的电解电容漏电流也越大，一般能满足放大器的下限频率即可，工程估算时C1、C2一般取10－50μF，这里C1、C2都取20μF。

2.4

总体电路图设计图：

2.5

Multisim软件电路性能仿真数据测量图

2.6

波形图及波形分析

如果输出波形的下半部分是直线型，上半部分是正常的正弦波形，则出

现了饱和失真，相反，如果输出波形的下半部分是正常的正弦波形，上半部分是直线型，则出现了截止失真。所以，静态工作点的正确选择对输出波形影响很大。

第三节：积分运算放大电路设计

3.1

电路设计要求：

设计一个积分运算电路，用以将方波信号转换成三角波。

技术要求：输入信号为Uipp=±4ν，周期T=1ms的方波；要求输出波形与

输入信号同相；幅度Uopp≥2/3Uipp；输入电阻Ri≥10KΩ。

3.2

电路设计原理、电路参数计算及元件选择：

1、反相比例放大器设计::

在深度负反馈条件下，放大器的闭环增益为Auf=－R3/R1;

反相比例放大器的设计就是根据技术指标，选择集成运算放大器外电路参数。

A：选择运算放大器：选择运算放大器时应先了解其参数，为了减小反相比例放大器失调、漂移和闭环增益误差，应尽量选用失调小。漂移小、开环增益高。输入电阻大和输出电阻小的集成运算放大器。

B：选择元器件参数：

（1）根据增益要求确定R3和R1的比值：Auf=－10；

（2）根据对放大器输入阻抗的要求R1=Ri=10KΩ，从而可以确定R3=100KΩ

若对放大器的输入阻抗没有明确要求，则R3一般取值为几十千欧至几百千欧。若R3过大，则R1亦大，就会引起较大的静态零点漂移，若R3过小，则R1亦小，那么这个放大器的输入阻抗就不会太高，与前级电路相接时就可能对前级电路产生不可忽略的影响。

（3）取平衡电阻：R=R3//R1=9.09KΩ

（4）为了减少放大电路动态误差，选择的运算放大器的单位增益带宽fo和转换速率Sr必须满足下列关系：

Fo=|Auf|fbw，Sr>2πfmaxUomax

(

fmax为输入信号的最高频率。)

2、反相积分器的设计：

（1）选择电路形式：积分器的电路可根据设计要求来确定。例如，要进行两个信号的求和积分运算，应选用求和积分电路，如用于一般的波形交换和产生斜波电压，则可选择基本积分运算电路。如下面原理图中的积分器，在深度负反馈条件下，其表达式为：

Uo=－1/(RC)∫ui(t)

dt

（2）电路元件参数选择：

A：R1、C1值的确定：在反相积分器中R1、C1的值决定电路的时间常数，由于受集成运算放大器最大输出电压Uomax的限制，选择R1、C1参数时其值必须满足如下公式：

RC≥1/Uomax∫ui(t)

dt

可根据输入信号的类型和运放所允许的最大输出电压Uomax（峰峰值），以及设计指标的要求确定积分时间常数RC，若RC值太大，在一定的积分时间内，输出幅度uo

较小，有可能达不到指合适的RC值应兼顾两者。为了避免输出信号过载，集成运放进入饱和，应使积分输出符合uo＜uomax

当输入电阻为正弦信号时，R，C不仅受集成运算放大器最大输出电压uomax的限制，而且与信号的频率有关。当uomax一定时，对于一定幅值的正弦信号，频率越低RC的值就越大。

因此，可以确定下图电路中

R1×C1=0.000375

s

（3）当时间常数确定后，就可以选择R、C的参数了。主要考虑C的取值，C取值太小，虽然增大R对提高积分器的输入电阻有利，但会加剧积分漂移。若R取值过大，又会带来体积过大和漏电问题。因此，一般选Ri满足输入电阻的条件下，尽量加大C值，但一般情况下不宜超过1μF。因此，下面电路中

C1=37.5nF，R1=10KΩ

（4）为了减少运放的直流漂移，在实际积分器电路中C两端并接电阻Rs，但其值不宜太小，否则将影响线性积分关系，一般常取R3≧10

R,因此，下面电路中

R3=100KΩ

（5）静态平衡电阻R’=Rs//R=9.09KΩ

3.3

总体电路图设计图：

3.4

Multisim软件电路性能仿真数据测量图

3.5

波形图及波形分析

单位电压是5V，由提要求可知输入的方波最大最小值分别是+4V、-4V，

而输出波形，即三角波的幅值应是≥2/3的输入电压峰峰值，经计算大约

是≥2.67V。同时题要求输出波形与输入信号同相，由上面波形图也可证明

此设计电路正确。

第四节：差分放大电路设计

4.1

电路设计要求：

设计一个运算电路，实现uo=3ui1÷2ui2运算关系。

4.2

电路设计总体构思

按设计要求可知，实际上是对两个信号实现比例相减运算，因此，可以选择如下原理图中的减法电路，该电路的输出电压表达式为：

Uo=（1+R4/R1）（R3/R2/(1+R3/R2)）ui1-(R4/R1)ui2

通过合理的选择电阻阻值就可以实现运算要求。

4.3

电路参数计算及元件选择

由Uo=（1+R4/R1）（R3/R2/(1+R3/R2)）ui1-(R4/R1)ui2

可知：

（1+R4/R1）（R3/R2/(1+R3/R2)）=3

(R4/R1=2

通过求解可取

R1=10KΩ

R2=0

R3=10KΩ

R4=20KΩ

4.4

总体电路图设计图

4.5

电路分析：

该电路虽然简单，但实际设计中有一些问题必须考虑；其一，虽然可以通过恰当选择电阻实现要求的运算，但在选择电阻阻值时，除了考虑比例系数，还必须考虑输入电阻的要求，同时为了减小零漂，还必须满足两个输入端静态电阻的匹配要求。这显然增加了电阻阻值的选择难度；其二，在运算放大器的同相输入端都有一定的共模信号，为提高电路的共模抑制比，运算放大器必须选择共模抑制比较高的运放，这对运放的选择又提出了较高的要求，因此采用两级放大器构成的减法电路可以较好地解决上述问题。

4.6

Multisim软件电路性能仿真数据测量图

4.7

波形图

12