1、昆明理工大學電子技術課程設計報告指導教師: 陳 頎 學院： 信息工程與自動化學院 班級： 姓名： 學號： 學期：20142015 學年 短 學期時間： 題目：1、壓控振蕩電路的仿真實驗與分析 監測報警電路設計 2、MF47型萬用表裝配 目 錄電子技術課程設計任務書 1一、 Multisim仿真實驗 3（一） 壓控振蕩電路 41. 方案論證 32. 電路分析 33. 各單元電路和電路總圖 44. Multisim電路原理圖和不同電路參數下數據分析截圖5（二） 監測報警電路 51.方案論證 82.電路分析 83.各單元電路和電路總圖 94.Multisim電路原理圖和不同電路參數下數據分析截圖 1

2、0二、 MF-47型萬用表裝配 111.課題任務和要求 112.萬用表原理簡要說明 113.裝配過程記錄 124.安裝、調試過程記錄 13三、 課程總結 14參考文獻 16 電子技術課程設計任務書課題1（1）壓控振蕩電路一、課題任務：壓控振蕩電路的設計、仿真實驗與分析二、課題要求：1. 設計一壓控振蕩電路，簡述該電路的原理；2. 當輸入電壓ui為-5V、-2V時，輸出電壓uo的頻率為多少，觀察uo1、uo的波形并分析；3. 當輸入電壓ui為-4-12的鋸齒波時，輸出電壓uo1是什么波形，為什么？4. Multisim仿真： （1）Multisim仿真演示；（2）Multisim環境下電路原理圖

3、截圖；（3）Multisim環境下不同電路參數情況時數據分析截圖。（2）監測報警電路設計 一、課題任務：設計一電路能對環境參數發生變化時（例如火災等危險情況）實施監測報警；二、課題要求：1、在環境參數發生改變并達到系統設置報警限時，系統能通過聲光報警發出警示；2、環境參數恢復正常時，系統停止聲光報警；3、Multisim仿真： （1）Multisim仿真演示；（2）Multisim環境下電路原理圖截圖；（3）Multisim環境下不同電路參數情況時數據分析截圖。課題2 MF47型萬用表裝配任務和要求：1、完成MF47型萬用表裝配：2、實現其功能。一 Multisim仿真實驗（一）壓控振蕩電路的

4、設計、仿真實驗與分析1、方案論證：對所采用電路進行工作原理闡述；本次設計應用集成運放和電阻電容組成反相積分電路，再和多個電阻構成滯回比較器電壓比較器，分別給兩個電路輸入兩個參考電壓，然后由反饋電阻控制二極管的導通和截止，此電路由直流源輸入，直流源經過積分器得到一個uo1的波形為鋸齒波，然后波經過一個比較器把鋸齒波轉變成脈沖波。在反相積分電路的輸入端接入不同大小的直流源，從而來控制電容的充放電的時間，以此來控制輸出頻率的變化，從而實現電壓控制頻率的這一目的。2、電路分析：分單元對電路進行詳細的參數計算，選用元件；（1）反向積分電路下圖是一個典型的積分電路圖，由電阻和電容以及運放組成。可以看出，輸

5、入信號經過了一個電阻后經過反饋流到電容上，但此時認為電容的初始電量為零，故此時給電容充電。為了滿足設計要求，故選用了50K的電阻和20nF的電容來構成反相積分電路。（2）滯回比較器滯回比較器由電阻和穩壓二極管組成。可用于產生矩形波、三角波和鋸齒波等各種非正弦波信號，也可用于波形交換電路。當集成運放反相端和同相端的電位相等，輸出端的狀態將發生跳變。本次設計的電路圖中比較器為同相比較器，由同相端輸入，翻向端接地，即參考電壓為0V，所以積分電路的輸出（比較器輸入）Uo1等于0時發生跳變。 為滿足設計，要求采用理想比較器和2個穩壓二極管1N754A以及不同阻值的電阻來構成滯回電壓比較電路，滯回比較器電

6、路中引人了正反饋。 3、各單元電路和電路總圖；（1）反向積分電路圖 1（2）同相滯回比較電路圖 2（3）電路總圖圖 3圖5所示電路中U3是積分電路，U2是同相輸入滯回比較器，它起開關作用。開始時直流源給C1充電，Uo1電位升高，當滯回比較器U2同相端電位高于0時，Uo2跳變為+Uz，輸出為高電平，二極管D3導通，電容放電，構成逆時針放電回路。因為回路中R5比R1小很多，所以放電很快，Uo1電位下降很快，U2的同相端很快下降至小于0，此時Uo2從+Uz跳變為-Uz，輸出為低電平，二極管截止，直流源經R1繼續向C1充電。如此循環，產生振蕩。4、Multisim電路原理圖截圖和不同電路參數情況下數據

7、分析截圖。（1）當輸入電壓ui為-5V、-2V時，電路圖和波形如下圖 4圖 5圖 6圖 7Ui=-5時，輸出電壓周期T=1.126ms，頻率f=888.1HzUi=-2時，輸出電壓周期T=2.555ms，頻率f=391.4Hz在積分電路的輸入端接入的直流源的幅值越大，對于同一個電容的充放電的時間就越短，會導致電路中產生的振蕩周期越小，則對應的頻率就越大。（2）當輸入電壓Ui為-4-12的鋸齒波時， 電路和波形如下圖 8圖 9 圖 10（二）監測報警電路設計1、方案論證：對所采用電路進行工作原理闡述；監測電路中有可變電阻，當環境參數發生變化時，可變電阻的阻值會發生變化而控制必列運算電路的輸入電壓

8、；比例運算實現電壓差。并用輸出控制單限比較器；不同的電壓使單限比較器輸出不同的電平，一定范圍的電平使二極管和晶體管導通，控制報警電路；導通后二極管發光，蜂鳴器發聲報警。 2、電路分析：分單元對電路進行詳細的參數計算，選用元件；（1）比例運算電路： 從可變電阻采集到環境參數的變化，數值輸入比例運算放大器，由電阻引入負反饋，構成差分比例運算電路；比例運算電路的輸出端電壓傳到單限電壓比較電路。（2）單限電壓比較器根據(-Rf/R)U 算出差分比例電路U1處輸出的電壓放大三倍，單限比較器U2處設置的參考電壓為3V，與輸入電壓比較，閥值電壓為3V。當U2處輸入電壓小于閥值電壓時輸出低電平，發光二極管和蜂

9、鳴器不工作。當輸入電壓大于閥值電壓時輸出高電平，此時發光二極管和蜂鳴器同時工作。（3）聲光報警電路若運算放大器輸出的電壓大于單限電壓比較器的閾值電壓，則就可以通過單限電壓比較器，然后作用在發光二極管LED燈和蜂鳴器上。 若運算放大器輸出電壓小于閾值電壓，則電流不會通過單限電壓比較器，此時二極管工作在低電平狀態，就不會發光，不會有任何警報。當輸入電壓達到發光二極管LED燈和三極管正常工作電壓時，二極管發光，蜂鳴器發聲，實現報警，否則，不能實現報警。3、各單元電路和電路總圖；（1）比例運算電路圖 11（2）單限電壓比較器圖 12（3）聲光報警電路圖 13（4）電路總圖圖 144、Multisim電

10、路原理圖截圖和不同電路參數情況下數據分析截圖。（1）滑動變阻器小于等于50%時，二極管LED不發光，不報警。圖 15（2）滑動變阻器大于50%時，二極管LED發光，報警。圖 16二 MF-47型萬用表裝配1、課題的任務和要求；（1）完成MF47型萬用表裝配： （2）實現其功能。 2、萬用表原理簡要說明；圖 17萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表） 做表頭。當微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，所以，必須在表頭上并聯與串聯一些電阻進行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。指針表讀取精度較差，但指針擺動的過程比較直觀，其擺動速度幅度有時也能比較客觀

11、地反映了被測量的大小；數字表讀數直觀，但數字變化的過程看起來很雜亂，不太容易觀看。本次焊接的是指針表指針表內一般有兩塊電池，一塊低電壓的1.5V,一塊是高電壓的9V,其黑表筆相對紅表筆來說是正端。在電阻檔，指針表的表筆輸出電流很大，用R×1檔可以使揚聲器發出響亮的“噠”聲，用R×10k檔甚至可以點亮發光二極管。 在電壓檔，指針表內阻相對數字表來說比較小，測量精度相比較差。某些高電壓微電流的場合甚至無法測準，因為其內阻會對被測電路造成影響。數字表電壓檔的內阻很大，至少在兆歐級，對被測電路影響很小。但極高的輸出阻抗使其易受感應電壓的影響，在一些電磁干擾比較強的場合測出的數據可能

12、是虛的。 總之，在相對來說大電流高電壓的模擬電路測量中適用指針表，在低電壓小電流的數字電路測量中適用數字表，不是絕對的，可根據情況選用指針表和數字表。3、裝配過程記錄；a.電子元器件的檢測與篩選 （1）在焊接前，我們應該檢查萬用表的元件清單，清點完后將材料放回塑料袋，檢查所有元器件，應保證元器件上的各種型號、規格、標志清晰；元器件應完整無損；元器件各項參數符合要求，元器件齊全無誤。 （2）首先在萬用表的清單上找出所有電阻的阻值，然后取出所有普通電阻，根據電阻上的色環來讀出每個電阻的阻值，分別將讀出來的電阻插到對應的29個電阻的位置上，完成后，用數字萬用表分別檢測每個電阻的阻值，看是否有電阻讀錯

13、。將六個二極管也插到上面。 b.焊接步驟及工藝要求（1）焊接主板。參考MF47型萬用表的原理圖，插接元件進行焊接。元件應排列整齊，焊接牢固；焊點應均勻，表面應光滑圓潤，無裂痕氣孔；保證無虛焊、假焊。首先焊接電阻和二極管和電容。注意二極管和電容的正負極性。然后根據裝配圖固定4個支架，晶體管插座，保險絲夾，零歐姆調節電位器和蜂鳴器。（2）焊接表頭。將表頭正極與電路板焊接，然后用數字式萬用表將表頭與WH2電位器串聯的阻值調至2.5歐。然后將表頭的負極接入主板上。 （3）電刷的安裝。應首先將檔位開關旋鈕打到交流250伏檔位上，將電刷旋鈕安裝卡轉向朝上，V形電刷有一個缺口，應該放在左下角。c.機械部件的

14、安裝調整；萬用表故障的排除；圖 18圖 194、安裝、調試過程記錄。首先查看自己組裝的萬用表的指針是否對準零刻度線，如果沒有對準，則進行機械調零。然后裝入一節1.5伏的二號電池和一節9伏的電池。 （1）檔位開關旋鈕打到BUZZ音頻檔，在萬用表的正面插入表筆，然后將它們短接，聽是否有鳴叫的聲音。如果沒有，則說明安裝的蜂鳴器線路有問題。 （2）檔位開關旋鈕打到歐姆檔的各個量程，分別將表筆短接，然后調節電位器旋扭，觀察指針是否能夠指到零刻度線。 （3）檔位開關旋鈕打到直流電壓2.5伏檔，用表筆測量一節1.5伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉是否正確。 （4）檔位開關旋鈕打到直流電壓10伏檔，用表筆測量

15、一節9伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉是否正確。 （5）檔位開關旋鈕打到交流電壓250伏檔，用表筆測量插座上的交流電壓。（6）檔位開關旋鈕打到10K歐姆檔，測量一個實際電阻。 （7）然后依次檢測其它歐姆檔位。 如果有標準的萬用表，則可以將測量的值進行比較，各檔檢測符合要求后，即可投入使用。三 課題總結通過這一周的課程設計，我收獲了很多，學到了很多書本上沒有的東西。首先，課程設計包含了兩個部分，電路的仿真和萬用表的裝配。這次課程設計讓我認識得到了很大程度的鍛煉和提高。一方面，通過在計算機上借助Multisim軟件對學習過的模擬電路進行仿真，對簡單的知識點進行結合加以應用，讓我對模擬電子技術這門課

16、程的知識有了更深刻的鞏固，掌握并熟悉了更多電子儀器的使用方法，掌握電子電路的測試方法，了解常用電子器件的類型和特性，同時掌握如何合理選用電子器件的原則。另一方面，裝配MF-47萬用表是對理論知識的實際操作和體會，通過自己動手對實用型模擬電路的設計、安裝、調試等各環節，培養了我運用課程中所學的理論與實踐緊密結合，獨立地解決實際問題的能力。在課程設計過程中，我更加熟悉了一些基本的元器件，如電阻、二極管、電容等等。 并且對元器件的檢測也有了更多的了解。如：可以根據電阻元件上的色環讀出電阻的阻值，二極管的極性的簡單辨認，電容的分類，像有極電容和無極電容等。除此之外，我還學會了使用萬用表和制作調試萬用表

17、。如測電阻、測電流、測直流電壓、測交流電壓、測通路、測三極管的極性、萬用表的內部接線和元器件的分配、使用電烙鐵和錫焊技術的練習。一個好的焊點，首先應該注意在使用電烙鐵前，應該在烙鐵加熱的過程中給烙鐵頭鍍錫，元件的表面沒有氧化層。 焊接時先將電烙鐵在線路板上加熱，大約兩秒鐘后，送焊錫絲，觀察焊錫量的多少，不能太多，也不能太少，應該根據焊點的大小適當的送焊錫。當焊錫熔化，發出光澤時，應立即將焊錫絲移開，再將電烙鐵移開。在移開電烙鐵時，應該注意將電烙鐵沿著元件的引腳向上抬起，這樣便可以形成一個光亮的三角形，焊點也不會偏位。如果焊點送錫太少，應該再次送錫，這時不宜加太多的錫。這樣，焊接時便可以焊接出一

18、個好的焊點。 通過這次課程，我體會到動手能力和獨立解決問題的重要性。特別是在安裝萬用表的時候，常常會遇到一些意想不到的問題，若想取得最后的成功，就必須學會自己探索問題的出處，多練習摸索到熟能生巧的竅門，并且盡全力來解決。同時我還要認真細心的安裝設計和檢查以減少錯誤。 課程設計是我們的綜合能力，要想作品的順利進行，不但要掌握理論知識，還要有較強的動手能力，才能保證電路的正常工作，以及萬用表的組裝和調試順利進行。這次設計，對于我們今后的學習也有很大的幫助。一方面，這一類練習對于動手能力的培養和敏捷思維方式的形成起到很大的作用。設計一個電路首先要有合理的原理，再有正確的原理圖，對于大型的電路還要注意分層分塊的完成然后系統連接。在以后的工作中對于我們的實踐訓練這是很重要的。另一方面電子電路的安裝與調試技能培養了我的創新能力和對治學要嚴謹的態度。 雖然我們的理論學習多于實踐。但是我們還要明白另一點，實踐必須要基于熟練的理論知識，我們應當學會多積累理論知識來充實知識面，以便我們今后的實踐能更得心應手。在平時，我們要學會提高自己的實踐能力，多參加學校組織的相關興趣小組等來提高自己動手能力。多動手，多動腦。這次課程為我們從事以后工作打下了良好的專業基礎。經過為期兩個周的課程設計讓我的身心也得到了改善，自身素質也有所提高，