模电操作型实验讲义

2022-12-13

第一篇:1模电操作型实验讲义

0 2模电实验1 模电实验箱使用说明

ACL-ZD-II型模拟电子技术实验箱使用说明

ACL-ZD-II型模拟电子技术实验箱依据浙江大学电工电子中心“电路与电子技术实验II”的要求设计而成。本实验箱具有以下特点,首先对以往模电实验中分列元件的实验箱只保留了单管共射放大电路实验,以利学生掌握放大电路的一些基本概念,如放大系数、输入电阻、输出电阻、频率特性等;第二,在实验设计上偏重运算放大器的实验内容,包括运放的性能指标测试、基本运算电路、波形发生电路、滤波器实验和仪用放大器实验;第三,针对电气工程学院学生的特点,增加了比较器应用实验和光耦的线性应用实验,使学生了解电路设计的一般方法。

ACL-ZD-II型模拟电子技术实验箱的面板布置如下:

1、直流电源:

直流电源为本实验箱提供实验电源,共有两组低压直流电源,为±5V/1A和±15V/1A,±5V/1A组的地为COM1,±15V/1A组的地为COM2,COM1与COM2相互独立,内部没有连接。

电源开关打开时,电源开关指示灯和两组电源的发光二极管指示灯同时点亮,两组电源向外供电,电源额定输出电流为1A,实验时工作电流应确保小于1A。当输出电流过大或发生短路故障时,直流电源会自动保护并内部蜂鸣器告警,学生应关闭电源查找故障原因,待消除故障后继续实验,否则会损坏实验设备。

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5、运放基本电路

运放基本电路实验有:反相加法运算电路实验、同相比例运算电路实验、减法运算电路实验、积分运算电路实验和方波转换为三角波电路实验。

右图中提供了以上实验所需的电阻和电容,U2采用LM358双运放,实验采用±15V/1A组直流电源供电,U2两边的两个0.1uF电容可作为电源去耦电容。

实验中所有的连线都需要学生自己连接,应尽量采用短一点的实验导线连接,特别是运放的同相输入端和反向输入端的连线,一定要采用短的导线以避免干扰。电源连线应正电源用红色线,地线采用黑色线,负电源采用蓝色线,以便于区分和检查。

6、运放指标测试电路

运放性能指标是选择不同运放的重要依据,对运放性能指标的理解是电路设计人员必须做到的。运算放大器作为现代电子线路的基础元件,具有品种多、性能各异、应用场合繁杂等特点,性能指标差距巨大。从运放的分类来看,运放可分为普通运放、精密运放、高速运放、仪用运放、低功耗运放、低噪声运放、高电压运放、大电流运放、隔离放大器等等,因此运放指标测试是一个非常重要的实验。

运放指标测试实验有:输入失调电压VIO的测量、输入失调电流IIO的测量、输入偏置电流IIB的测量、开环差模电压放大倍数Aod的测量、共模抑制比KCMR的测量、转换速率SR的测量、单位增益带宽fc的测量。

右图中已经提供了运放指标测试实验的电阻、电容和运放器件,运放采用普通运算放大器LM358。实验采用±15V/1A组直流电源供电,U6的电源去耦电容可选实验面板上的两个0.1uF电容。

实验连线与运放基本电路实验连线一致,包括其它实验也一样。

7、滤波器电路

滤波器电路是电子线路设计的一个分支,在信号处理中起着重要的作用。在有源滤波电路中运放作为主要器件,是不可或缺的。有源滤波器的设计有专门的书籍介绍,在本实验中以滤波器的应用为主要内容,进行二阶低通滤波器、二阶高通滤波器的Pspice仿真和实验研究,并将低通滤波器和高通滤波器串联构成带通滤波器实验。

右图中已经提供了滤波器实验的电阻、电容和运放器件,运放采用普通运算放大器LM358。实验采用±15V/1A组直流电源供电,U3的电源去耦电容可选实验面板上的两个0.1uF电容。

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11、仪用放大器

在许多测量和控制系统中,需要对微弱的电信号进行放大和处理,而这些微弱信号往往夹杂在较大的共模信号中,对这些微弱信号的放大就需要仪用放大器,仪用放大器具有较大的差模放大倍数和良好的共模抑制比,但价格也比一般的运放高很多。

仪用放大器可以是三个运放组成的放大电路,也可以是专用的集成电路,在本实验中将对比单个运放组成的高增益差动放大电路、三运放组成的仪用放大电路和单个仪用放大集成电路三者之间的性能差异,以加深学生对仪用放大电路的认识。

单个运放组成的高增益差动放大电路和三运放组成的仪用放大电路学生可以选用实验箱上运放基本电路实验单元等LM358运放和电阻器件进行,仪用放大集成电路可采用下图中INA128仪用放大器单元进行。INA128的技术参数及使用规范请参考INA128的数据手册。

上图中,力传感器单元和负载和电流检测单元是产生微弱信号的实验对象。力传感器单元采用了一个悬臂梁式的全桥应变片力传感器,内部含有4个应变片组成的全桥电路。力传感器的技术参数如下:

量程:700g

激励电压:3~10V

输入电阻:1000±50Ω 输出电阻:1000±50Ω

满量程输出电压=激励电压X灵敏度1.0mV/V 负载和电流检测电路单元由上下各3个共6个电流取样电阻和负载电阻加负载电位器组成。该电路可以作为三端集成稳压电路实验的负载,当调节负载电位器时可以改变三端集成稳压电路的输出电流,也可以通过仪用放大电路来检测流过负载的电流,选取不同的取样电阻可以改变取样电压信号的大小。

当负载和电流检测电路外加+12V电源时,假设调节可调负载使负载电流为0.1A,取样电阻选1.0Ω,则取样电阻上电压信号为0.1V,当取样电阻选0.05Ω时取样电阻上电压信号为5mV。如果选取上端的取样电阻,则在取样电阻电压信号上会叠加12V的共模信号。这个电路可以比较有共模信号和无共模信号时仪用放大电路的输出结果。

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第二篇:模电实验总结

本学期的模电实验一共有十个.1,常用电子仪器的使用.2,单级共射放大电路.3,共射-共集放大电路.4,负反馈放大电路.5,差分放大电路.6,集成运放电路的参数的测试.7,基本运算电路.8,有源滤波器.9,功率放大器.10,串联稳压电路. 实验中,我学会了示波器,信号发生器,毫伏表等仪器的使用方法.也见到了理论课上学过的三极管,运放等元件的实际模样,结合不同的电路图进行了实验.学过的理论在付诸实践的时候,对理论的本身有更具体的了解,各种实验的方法虽然不难,但为以后的实验打下了良好的基础.一学期的实验让我发现,理论和实践有很大的区别.预习也是很有必要的.一旦对整个实验有了概括的了解,对理论也有掌握,那实验起来就会轻车熟路,而如果没有做好预习工作,就会在实验中问东问西,影响实验的进度.由于本人对模电的理论了解不够,导致在做实验的过程中很吃力,但经过一学期的实验,我对模电的理论部分也有了很大的进步.我也学会了很多其他的东西,比如实验前要检查仪器和各元件是否损坏;各导线是否损坏,实验前示波器要自检,各仪器的量程要设置合适,注意各测量仪器的测量数据的差别,应选择精确度高的仪器测量等等.当然我们学到还有团队合作,怎样像他人学习,怎么发挥团队的力量.相信这会对我们以后的工作产生很大的影响. 对实验的建议,老师可以先告诉我们哪几台仪器是否损坏,避免我们浪费不必要的时间。还有老师可以教我们怎样识别仪器的好坏。怎样提高实验的精度,怎样减小误差等等。

第三篇:THPXB-1型 消防自动报警系统实验装置

一、系统概述

火灾自动报警控制系统在智能建筑中通常被作为智能建筑三大体系中的BAS(建筑设备管理系统)的一个独立子系统。整个系统的运作既能通过建筑物中智能系统的综合网络结构来实现,也可以在完全摆脱其它系统网络的情况下独立工作。

该系统是通过对消防实验台上各个探测设备的参数变化进行火灾报警,并通过相关信号对其它系统的消防实现联动控制。

二、结构框图

三、产品特点

1. 系统设计开放灵活,学生可以自行设计消防报警系统及联动系统

2. 采用市场占有率高、国内外知名的品牌产品,具有很高的实用性与通用性 3. 系统采用消防系统比较流行的总线结构

4. 系统不仅具有消防联动控制系统,而且还有消防广播系统及消防通讯系统 5. 系统除了常用的消防探测器外,还配置了光束感烟探测器,实验更加方便 * 6.系统可以与“THPPL-1型 喷淋灭火系统实训装置”形成联动

四、技术参数

1.输入电源:AC220V±10% 50Hz 2.工作环境:环境温度范围为-20℃~+45℃ 相对湿度<85% 3.装置容量:<2kVA 5.实验台尺寸:1668mm×805mm×1484mm 4.安全保护:具有漏电自动保护装置

五、实验项目

1. 消防控制系统布线及接线实验 2. 消防控制系统情形模拟实验 3. 电子编码器的使用与编码

4. 火灾报警联动控制器的使用与设置 5. 消防报警单点处理实验

6. 火灾事故广播及火灾通讯系统的使用 7. 消防控制系统消防联动模拟实验

六、基本配置

1. 电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构) 交流电源:单相220V 50Hz,带有过流保护装置。 2. 实验桌

实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体封闭式结构,造型美观大方;设有两个大抽屉、柜门,分别用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构,便于移动和固定。

3. 火灾报警控制器

控制器采用柜式结构、模块化设计,具有功能强、容量大、配置灵活等特点;系统采用大屏幕汉字液晶显示,打印机可打印系统所有报警、故障及各类操作的汉字信息;具有全面的现场编程能力,最大容量为4845个总线制报警联动控制点。控制器可与开关量、模拟量、智能型火灾探测器和控制模块及多线制控制盘连接,从而构成一个集总线、多线于一身的报警联动一体化控制器。

4. 多线制联动控制盘

一般与切换模块一起使用,完成对消防泵、风机等重要设备的控制,控制盘可控制14路设备,每路占用一个总线地址编码点。具有输出端短路、断路检测功能,并有相应的灯光指示。

* 5. 火灾显示盘

火灾显示盘是用单片机设计开发的汉字式火灾显示盘,用来显示已报火警的探测器位置编号及其汉字信息并同时发出声光报警信号。它通过RS-485总线与火灾报警控制器相连,处理并显示控制器传送过来的数据。每路RS-485总线最多可配接64台火灾显示盘。

6. 输入/输出模块

单输入模块用于接收消防联动设备输入的常开或常闭开关量信号,并将联动信息传回火灾报警控制器。主要用于配接现场各种主动型设备如水流指示器、压力开关、位置开关、信号阀及能够送回开关信号的外部联动设备等。这些设备动作后,输出的动作信号可由模块通过信号二总线送入火灾报警控制器,进行报警,并可通过火灾报警控制器来联动其它相关设备的动作。

输入输出控制模块则主要用于控制消防灭火设备的启动或停止,同时向消防控制中心传送消防灭火设备动作与否的回答信号。

* 7. 火灾报警探测器

火灾控制探测主要配有可燃气体探测器、差定温感温探测器、光电感烟探测器、光束感烟探测器等。

* 8. 火灾广播及通讯设备

火灾广播及通讯系统主要由150W功率放大器、消防广播主机、广播音响、总线制消防电话主机、消防电话分机等组成。

其他要求

1.投标人负责向用户提供设备的使用及操作维修说明书、技术说明书。

2.带“*”为关键性条款或主要技术要求,对它的任何负偏离,将导致该投标文件作废标处理。此外,对无“*”的一般性技术参数及要求,若负偏离5项以上,其投标文件亦作废标处理。 *全新的厂家产品,各投标商在投标现场须按产品技术要求配备完整的使用说明书与实验指导书。

第四篇:《模电综合实验》报告

题 目指导老师学生姓名学 院专业班级学生学号

直流稳压电源与RC振荡电路的设计

通信与信息工程学院

电信 班

2012年 06月 24 日

一.实验目的:

1. 了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理; 2. 掌握桥式振荡器的设计;

3. 掌握桥式正弦波振荡器的调试方法;

4. 要求学会选择变压器,整流二极管,滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;

5. 掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测量方法;

6. 培养独立思考,独立准备资料,独立设计规定功能的模拟电子系统的能力;

二、设计任务和要求

1设计任务

设计一集成直流稳压电源,满足:

当输入电压在220V交流时,输出直流电压为正负12V。 输出纹波电压小于5mv。 稳压电源内阻在10欧姆左右。

设计一个RC桥式正弦波振荡器,并用设计的电源供电,使输出正弦波频率10KHz。

2设计要求

选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。

掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。

- 1具有体积小,外围电路简单,工作性能可靠,通用性强和使用方法简单等优点。本电路选用的是LM7812CT三端稳压器和LM7912CT三端稳压器,它们的输出电压分别为+12V和-12V电压。一般输入要比输出电压高3V—5V,以保证集成稳压器工作在线性区域,实现良好的稳压作用 。但输入电压又不能太高,否则 集成三端稳压器上压降太大,发热严重。

2 RC桥式正弦波振荡器的原理

RC桥式振荡器的设计图

1.RC桥式振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成,图中RC选频网络形成正反馈电路,决定振荡频率f0、R

3、R4形成负反馈回路,决定起振的幅值条件,D

4、D5是稳幅元件。

该电路的振荡频率

f0=

1 (1) 2RC起振幅值条件

- 3(4)总电路图:连接各模块电路。

2.电路安装、调试

(1)自己动手用万用板焊接电路。

(2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。

(3)将各模块电路连起来,整体调试,并测量该系统的各项指标。

五、设计过程

1设计总思路

(1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 (2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。

(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。

(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给振荡器。

- 5选滤波电容

选择470uF和0.01uF的电容。

选振荡器器件

选频电阻选680Ω,选频电容选22nf,集成管选op07.

六、实验数据及误差分析

1、变压口输出电压(正19.36V,负19.34V)

2、整流后电压(正17.0V ,负17.2V)

3、滤波后电压(正25.6V ,负25.0V)

4、输出直流电压(正11.96V ,负11.8V)

6、纹波电压(0.13mV)

7、振荡后输出电压:7.6V

8、输出频率:10.244KHZ

9、反馈系数:26.05%

误差分析:

一、仪器误差:任何仪器都有一定的精度,但会有一些剩余误差。

二、人为误差:由于人的感官的鉴别能力的局限性,在读数方面都会产生误差。

三、外界条件影响:温度、湿度、风力、日照、气压、大气折光等因素,必然会造成误差。

七、Multisim仿真测试

变压部分

输入电压220V50Hz 有效值测量

输入输出电压波形

- 8稳压后的波形

最终输出波形

- 10操作动手能力,在学习的过程中,他们也教会了我们如何做人,如何做事,再次郑重感谢老师!你们辛苦了!

第五篇:模电设计性实验实验报告范文

1. 课程设计目的

1)学会选择变压器,整流二极管,滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;

2)结合所学的电子电路的理论知识完成直流稳压电源课程设计; 3)通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法; 4)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法; 5)加强自主性学习、研究性学习,加强团队合作,提高创新意识

2.课程设计考核题目

2.1课程设计任务

用LM137设计一个输出1A的恒压源,输出电压为-3~-10V 2.2课程设计要求

1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形;画出变压器副边电流的波形。

2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出最大电压;

5)求电路中固定电阻阻值、可调电阻调节范围。 2.3 设计思路

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,直流稳压电源包括变压器,整流,滤波,稳压电路,负载组成。其框图如下

3.设计电路图;

降压电路

通过变压器将电网照明电压降低到所需要的电压值,公式如下:

U1U2L1n L

2 整流电路

整流电路是由整流管构成的电路。其原理是利用二极管的单向导电性将交流电变成脉动的直流电。在输入电压的正半周,其极性为上正下负,即UA>UB,二极管D1,D3导通,D2,D4截止,在负载端得到一个半波电压;负半周同理。

滤波电路

- 1

网电压可能波动±10%。 代入数据,计算得:

UImin≈(10+3)÷0.9=14.4V 这里取15V。

2)选择电源变压器:

确定电源变压器副边电压及电流:

U2 ≧ UImin/1.1, I2≧IImin

因为输出电流最大为1A,所以取I2为1.1A,U2 ≧ 15/1.1=13.6V。 输入的交流电压:U1=220v,所以变压器的变比为:

n=220/13.6=16.18, 1/n=0.062. 3)选择整流二极管:

利用单向导电二极管,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 整流二极管的平均电流:Id=1/2*I(omax)=0.5A 二极管承受的最大反向电压:Urm=1.414*U2=19.233V 所以根据算出的最大反向压降和导通电流可以选择二极管为3N246型

4)选择滤波电路:

可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。

此次设计采用单向桥式整流滤波电容滤波。

题目要求是5倍工频半周期,所以C1=5*T*Imax/2UImin=3819UF 所以应选择3.9mF/14v的电解电容 5)设计稳压电路:

- 3456

③团队的力量大于个人,团队的默契程度可以将各种困难一一化解,不是一个人厉害就行,要以大局为重。

同时,在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可! 9.参考书目:

[1] 刘润华,任旭虎. 电子技术实验与课程设计[M].山东:中国石油大学出版社,2005年

[2] 刘润华 . 模拟电子技术基础[M].山东:中国石油大学出版社,2007年

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