合肥工业大学。
模拟电路课程设计。
指导教师：胡良梅许良凤。
设计内容：1．数据放大器（差分放大+数据滤波）
2．集成直流稳压电源。
1．数据放大器。
1.指标要求。
总体要求如下：
带外衰减速率大于等于-30db/10倍频。
差分放大器指标要求：
rc有源滤波器指标要求：
带外衰减速率大于等于-30db/10倍频。
2.设计方案。
对于差分放大器，利用3个运放和7个电阻组成两级差分放大电路来实现。
电路原理图如下：
第一级放大倍数计算公式：
第二级放大倍数计算公式：
总的差分电路放大倍数：
对于滤波器，选用2个电容、4个电阻和一个运放组成二阶低通有源滤波器，电路原理图如下：
总的电路流程图如下：
3.电路原理及估算结果（**或近似计算）
1）两级差分放大电路电阻值的选取：
该部分如下图：
由于指标要求差分放大器放大倍数大于等于54db，也就是500倍。差分放大器有两级放大，为了避免第二级放大出现失真，将第一级放大设置为5倍，第二级放大设置为100倍。电路中的运放使用lm324n芯片中的运放。
根据公式及。
取r0=1k r1=r2=2k
则。取r3=r4=150 r5=r6=15k则。所以。
将参数输入电路原理图进行**测试：
**结果如下（输入差模信号为振幅1mv，频率500hz的正弦信号）：
由上图看出差分放大电路输出信号幅度为499.777mv，将原来的1mv信号放大了499.777倍（理论上为500倍），在误差范围内可认为电路达到了放大倍数要求。
2）二阶有源滤波器电阻及电容选取：
该部分如下图：
电压增益计算公式为：
使r9=10k r10=15k
则增益。令r7=r8 c1=c2
则3db截止频率计算公式为：
使r7=r8=15k c1=c2=0.01uf
则。所以满足要求。
将上面计算出来的电阻及电容值代入原理图中进行**：
**结果如下：
1）（输入信号为正弦波，振幅1v，频率500hz）
2）（输入信号为正弦波，振幅1v，频率1000hz）
满足3db截止频率。
将以上差分放大电路和滤波电路连接起来就组成了数据放大器。
4.硬件调试过程及测试指标。
实验中运放采用lcm324n芯片，1块lcm324芯片里面含有个运放。实验中，我们先搭好差分放大电路和滤波电路，但是两个电路不连接在一起，我们先检测差分放大电路，经检测差分放大电路的放大倍数达到了500倍放大的要求。于是，我们接着检测滤波电路的滤波效果，检测结果为滤波电路的放大倍数为3倍，3db截止频率为1khz，带外衰减速率为-59.
4db/10倍频，指标符合要求。
硬件连接电路如下：
前置级：利用信号发生器输入500hz,40m的正弦交流信号，通过设计好的电桥，， 用万用表测得，前置级放大倍数。
电压放大级：
在的基础上，继续测量差分放大器的输出，用万用表测得，所以差分放大器的电压放大倍数。
在、的基础上，继续测量滤波器的输出，用万用表测得，整个数据放大器的输出电压，电压放大倍数，符合指标要求。
滤波器实验中部分检测图如下：
二阶有源低通滤波器：测得输出信号随输入信号频率变化如下：
由上述**知：
通带截止频率。
带外衰减速率： /10倍频。
满足指标要求。
输入阻抗：测量输入阻抗的电路如下：
实际测得数据放大器两端的电压约等于串联接入电阻两端的电压，根据分压原理易知数据放大器的输入阻抗。
共模抑制比：
撤去电桥，输入频率为100hz,幅度为50mv的信号，测得输出电压信号幅度为48mv
所以： 5.工作总结及心得体会：
6.参考文献：
1] 谢自美。 电子线路设计。实验。测试[m]. 武昌：华中理工大学出版社。
2] 康华光。 电子技术基础模拟部分（第五版）[m]. 北京：高等教育出版社。
3] 王毓银。 数字电路逻辑设计（第二版）[m].北京：高等教育出版社。
附录：元件明细表以及所使用实验仪器：
实验仪器：信号发生器，直流稳压电源，示波器，万用表，面包板。
1.指标要求。
利用集成稳压器cw317设计一个小功率直流稳压电源，性能指标要求为：
（1）输出电压能同时提供正、负电压；输出幅度连续可调。
（2）输出电流。
（3）纹波电压有效值。
（4）稳压系数。
2.设计方案。
集成直流稳压电源的工作原理：
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的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：
首先输入将电网电压u1通过变压器进行降压处理；再通过整流电路将交流电压转换成直流电压；考虑到此时的输出中其他杂波的成分较多，添加一个滤波电路来滤除杂波；变成由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压ui会随着变化。因此，为了维持输出电压ui稳定不变，还需加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。
1）电源变压器：将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。
副边电压，取；
副边电流，取： 则变压器副边输出功率，查表可得变压器的效率，则原边输入功率。
2）桥式整流电路：将交流电压u2变为直流电压u3。桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器，而是用四个二极管接成电桥形式，使在电压v2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。
其中： 3）滤波电路：将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。
整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要求的波形相去甚远。所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。滤波电路常有电容滤波，电感滤波和rc滤波等。
本实验中就采用电容滤波电路。
上图分别是桥式整流电容滤波电路和它的部分波形。这里假设时，电容器c已经充电到交流电压的最大值（如波形图所示）。
整流二极管组成单相桥式整流电路，将交流电压u2变成脉动的直流电压u3。再经滤波电容滤除波纹与交流电压u2的关系为：
每支整流二极管的最大反向电压。
通过每支整流二极管的平均电流（r为整流滤波电路的负载电阻）。其中，整流二极管及滤波电容的选取如下：
滤波电容c可由纹波电压和稳压系数确定。已知，，，
由式。且c的耐压应大于，故取两只的电容并联。
4）稳压电路：当电网电压波动及负载变化时，保持输出电压uo的稳定。
cw317是可调式三端稳压器，能输出连续可调的直流电压。稳压器内部含有过流、过热保护电路。r1与rp1并联组成滤波电路，以减小输出的纹波电压。
二极管d的作用是防止输出端与地短路时，损坏稳压器。
其特性参数vo＝1.2v～37v，io max＝1.5a，最小输入、输出压差（vi－vo）min＝3v，最大输入、输出压差（vi－vo）max＝40v。
有vo＝1.25（1＋rp1/r1），如设计vo=+3v～+9v的直流稳压电压源，可取r1＝240ω，则rp1min＝336ω，rp1max＝1.49kω，故取rp1为4.
7kω的精密线绕可调电位器。
结构如下图所示：
3.电路原理及估算结果（**或近似计算）
电路原理图如下：
**结果如下：
**电压稳定。
4.硬件调试过程及测试指标。
首先应在变压器的副边接入保险丝，以防电路短路损坏变压器或其他器件，其额定电流要略大于，选择保险丝的熔断电为1a，cw317要加适当大小的散热片。先装集成稳压电路，再装整流滤波电路，最后安装变压器。安装一级测试一级。
对于稳压电路则主要测试集成稳压器是否能正常工作。其输入端加直流电压，调节rp1，输出电压vo随之变化，说明稳压电路正常工作。整流滤波电路主要是检查整流二极管是否接反，安装前用万用表测量其正反向电阻。
接入电源变压器，整流输出电压vi应为正。断开交流电源，将整流滤波电路与稳压电路相连接，再接通电源，输出电压vo为规定值，说明各级电路均正常工作，可以进行各项性能指标的测试。
模电课程设计报告
成绩评定表。课程设计任务书。目录。1 课程设计的目的与作用 1 2 设计任务 及所用multisim软件环境介绍 1 2.1设计任务 1 2.2 multisim软件环境介绍 2 3 电路模型的建立 3 3.1分压式稳定放大电路 3 3.2稳压管稳压特性分析 4 4 理论分析及计算 5 4.1分压式...
模电课程设计报告
压控函数发生器课程设计实报告。学校 东华大学。目录 1.设计内容及要求4 1.1设计内容4 1.2性能指标要求4 2.设计总方案及流程图4 2.1总方案4 2.2流程图4 3.220v 50hz交流转12v直流电设计5 3.1方案一稳压管稳压电路5 3.1.1 电路分析5 3.1.2 multisi...
模电课程设计报告
目录。一 设计目的 2 二 设计技术指标与要求 2 三 电路工作原理 2 四 设计方案论证 5 五 电路的multisim 以及pcb图 6 六 测试结果 8 七 设计体会 8 八 参考文献 9 九 附录 9 一 设计目的。1 进一步理解课程内容，基本掌握电路设计和调试的方法。2 掌握集成电路应用知...