模电课程设计(线性VF转换)优秀PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,w,*,模拟电子技术课程设计,线性,V/F,转换,1,本次课程设计安排,第一次课（,7,月,1,日,上午,）,线性,V/F,转换介绍,线性,V/F,转换应用,设计任务及要求,整体结构框图,各单元电路的工作原理,EWB,及,Multisim,软件,注意事项,实验室开放时间,2,本次课程设计安排,第二次课（,7,月,1,日,下午,）,下午,2,点,开始，先检查原理总图,（,手绘版为佳,）,，合格者去,B231,室,领取实验箱及,主要,元器件,（,电阻、电容在,B224,领取,）,；,下午,3,点半,开始讲述搭建实际电路注意事项、调试方法、课程设计报告详细要求,，,成绩,的,分值分配。,第三次课（,7,月,3,日下午,及,7,月,5,日全天,）,电路板,实物验收。,3,线性,V/F,转换介绍,电压频率转换器,VFC,（,Voltage Frequency Converter,）是一种实现模数转换功能的器件，将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。,电压,频率转换实际上是一种模拟量和数字量之间的转换技术,。,对,线性,V/F,转换电路,的技术要求主要有：,频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。,4,线性,V/F,转换应用,V/F,转换电路应用十分广泛，在不同的应用领域有不同的名称：,在无线电技术中，它被称为,频率调制（,FM,）,；,在信号源电路中，它被称为,压控振荡器（,OSC,）,；,在信号处理与变换电路中，它又被称为,准模,/,数转换电路,。,自动测量和控制系统中，,经常要将电压信号转换为频率信号。把电压信号转换为脉冲信号后，可以明显地,增强信号的抗干扰能力,，也利于远距离的传输；可以调制在射频信号上进行无线传输；也可调制成光脉冲用光纤传送，不受电磁场影响。,现已广泛用于手机、卫星通信终端、基站、雷达、导弹制导系统、军事通信系统、数字无线通信、光发射机和其他电子系统。,5,设计任务及要求,设计任务：,1,、用基本集成放大器、时基集成电路、三极管及电阻、电容等器件设计并制作一个简易的线性,V/F,转换器，,通过改变输入电压，实现对信号输出频率的线性变换。,2,、设计电路并在,EWB,软件平台环境下进行原理仿真，通过仿真对设计的参数进行合理调整。,3,、对设计好的电路及参数，在硬件平台上搭建电路和调试。,4,、对电路的实际输出、理论计算、仿真结果进行比较，分析产生误差的原因，提出改进措施。,6,设计任务及要求,电路性能指标要求：,电源电压：,12V,；,输入信号：直流信号,0 10V,可变；,输出信号：频率为,0 10kHz,对应；,精度：误差小于,20Hz,；,波形要求：,脉冲宽度,20 40s,、,0-10V,矩形波,。,7,设计任务及要求,设计报告要求：,根据电路性能指标要求，选择合理的设计方案，根据设计方案完成电路原理图、元件参数的设计，写出理论推导过程，分析各单元电路的工作原理；,EWB,软件设计及仿真调试结果；,记录硬件电路的实验结果及调试心得，分析不同条件下误差产生的原因，提出合理的修改措施，完成实验结果分析。,8,整体结构框图,模拟开关,（某直流信号）,（锯齿波信号）,（矩形波信号）,9,阻抗变换电路,亦称：电压跟随器,10,基准源产生电路,小功率稳压管的选取：,5mA,I,Z,40mA,限流电阻,限流电阻,11,单稳态电路,电平触发方式：,当积分电压,Vc,过零时触发单稳，即：,V,tri,1/3,VCC,输出脉冲电压宽度仅与,555,的电路参数,R,、,C,有关：,t,w,1.1,RC,V,o,t,t,w,V,tri,t,12,积分电路,（模电书,P335,）,（,1,）当,V,i,单独作用时，反向积分,(T1),=0,所以：,.,（,1,）,（,2,）当,V,i,和,-V,R,共同作用时，二次积分,(T2),=V,H,所以：,.,（,2,）,由,(1)(2),式联立求解：,13,常数,V,i,V,i,V,C,V,0,-V,R,由设计要求：,V,i,：,010V,f,：,010kHz,得出：,f,=10,3,V,i,各元件参数取值的依据,T,2,=t,w,14,三极管模拟开关电路,控制,晶体管,工作在理想,开关,状态,V,i,V,i,V,C,V,0,-V,R,(1),当,V,C,=0,时；,T,饱和,V,0,=1,(,高电平,),运放实现二次积分，,v,C,对应,T,2,(2),当,t,w,高电平结束,时；,V,0,=0,T,截止,运放实现反向积分，,v,C,对应,T,1,-V,R,接入电路,-V,R,15,仿真软件,简易版：,EWB5,安装文件大小：,14.3MB,特点：即插即用型，但器件库较小，示波器等仿真仪器仅能使用一次。,升级版：,Multisim 10.0,安装文件大小：,315MB,特点：需安装软件并破解，器件库相对完善，示波器等仿真仪器可多次使用。,EWB5,软件下载路径：,东华主页,/,院系导航,/,信息学院,/,电工电子实验中心,/,实验资料,/EWB5c.rar,下载,Multism 10.0,软件拷贝：,综合楼,B339,杨上河老师,16,EWB,仿真软件的兼容问题,鼠标右击,EWB5,的软件图标，点击属性，选择兼容性选项卡，勾选“用兼容模式运行这个程序”，在下拉菜单中选择：,Windows 98,/Windows Me,17,EWB,运算结点数量设置,若设置的结点数太少，仿真运行时容易出现中途停止并报错的情况，影响仿真结果。,18,EWB,运算结点数量设置,19,核心元器件,LF353,NE555,20,注意事项,保持基准源恒定,；,积分电路要保持线性积分,（,V,H,10V,）；,控制开关尽可能工作在理想开关状态。,(,三极管偏,置,保证,正偏时,饱和导通，反偏,时,截止,),；,调试中注意输入电压与输出频率的线性关系,；,T2,(1/2),(1/f,10k,),，输入积分电流,（仅,Vi,作用时）,远小于基准积分电流,（,-V,R,和,Vi,同时作用）,才能保证更好的精度。,21,答疑安排：,B339,室杨老师；,B231,室刘老师、卢老师,7,月,1,日,7,月,3,日：,8:30 16:00,；,验收安排：,A,班由刘老师验收，,B,班由卢老师验收,7,月,3,日（周五）下午,13:00-16:00,B328,实验室,7,月,5,日（周日）全天,B221,实验室刘老师,B228,实验室卢老师,评分：,硬件,60%,、报告,30%,、平时,10%;,硬件包括参数指标、布局布线等；,22,下午,2,点在,B321,验收原理图，要求：,（,1,）手绘纸质原理图,（,2,）标注好芯片管脚号,（,3,）各元件参数标注齐全,验收,合格,后,去,B231,室,领取,便携式电子,实验箱,、主要,元器件,及导线。,23,