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模电课程设计题目篇一

课题名称：门铃对讲设计

姓名： 何伟伟 专业： 电子信息科学与技术 班级： 2008-1 学号： 0801050107

指导教师：王桂海

信息科学与工程学院电子信息系

2010

年

07 月

05 日

摘要：

本课题设计了一个以设计对讲电路为核心的楼宇式门铃对讲系统。该门铃对讲系统主要短时间按键有效、用户响铃设计、电压放大器设计、无输出变压器的功率放大器设计（ocl电路）、双向对话模块等组成。采用了lm386集成运放（由于仿真时multisim软件无法找到，故用分离元件代替）和op07集成功放、jk锁存器、继电器、电阻、电容元件、直流电源及各种测量仿真器件等，实现了访客用户选择、呼叫、双向对讲功能，同时还添加了按键亮灯指示、键盘荧光显示及免打扰功能等，其静态功耗可达0.5w, 真正实现了超低功耗，使该门铃对讲系统更加人性化和实用化。

与传统的门铃对讲系统相比，该设计具有保真度高、可靠性高、可扩展性强、易操作性好等特点，可用于普通小区或楼宇使用。

关键词：门铃

楼宇

双向对讲

前言

如今社会发展迅速，人民生活水平日益提高，早已超越满足温饱的需要，现在讲究如何更好的生活，我国很大一部人分人居住小区，居民都希望有着良好的环境和安全感，过上更加安逸的生活。社区的发展需有这些基本条件才能吸引购买力，房地产发展商将面临一些实际问题：对于如何保障社区的安全及在管理上的方便，即能保障发展商的利益又能保障居住社区人员的需求及安全感、归属感，这是一个新的课题，让发展商去面对和解决好。小区门铃对讲系统方案设计，在保障资金投入合理的情况下让社区形成一个安全、舒适的文明社区。另一方面，最近五年的时间内，随着中国内地经济的稳步发展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市场。随着商品房的大量推出，地产商直接的竞争也越来越激烈，要实现商品房的良好销售业绩，推向市场的楼盘开始需要有良好的概念才能在市场竞争中取得成功。于是智能小区的概念几年前开始导入中国内地并迅速蔓延，以至于出现不是智能小区楼盘很难销售的情况。

随着城市的不断发展，现代生活小区作为一种新颖的居家理念及物业管理模式越来越成为社会的需求及认同。智能楼宇管理和楼宇可视对讲系统及产品的生产商应及时跟踪市场需求，不断创新，在各方面力求做到最好。智能建筑是未来建筑的发展方向，特别是随着21世纪的到来，现代高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区，进而走进家庭。

技术方案比较：

(一)音频运算放大器的选择：

方案一op37为低噪声高速精密运放，转换速率很高，带宽很大，适合做音频放大，但它的价格高，成本大，故不采用。

方案二：op07是一种高精度单片运算放大器，具有很低的输入失调电压和漂移。op07的优良特性使它特别适合作前级放大器，放大微弱信号。使用op07一般不用考虑调零和频率问题就能满足要求，价格低廉，故选此方案。

方案三：利用分立元件实现，即可以熟悉multisim软件，又可以对课本中有关三极管的知识加以巩固，故优先选择；

本课题设计重点、难点：

系统中如何正确分使用立元件完成特定功能关键；

分立元件中三极管、电阻、电容是构成所有电路的基础，故能充分理解它的特性不是易事，这需要很扎实的基本功，否则实验起来很浪费时间，就像笔者遇到的困难一样，对于电压放大倍数、饱和失真、截止失真、动态特性、静态工作点的选取、互补功率放大器的设计、放大倍数计算、功率计算，由于失调电压及失调电流的存在，运放输入为零时输出往往不为零。对于内部无自动稳零措施的运放需外加调零电路，使之在零输入时输出为零。对于单电源功电的运放，常需在输入端加直流偏置电压，设置合适的静态输出电压，以便能放大正、负两个方向的变化信号。电路自激震荡的消除也是一个涉及的难点。

目录

第一章 总体设计思路

1.1总体描述与系统框架： 1.2设计框图;第二章 有关楼宇和用户的设计

2．1 确保短时间按键有效的设计 2．1用户响铃设计

第三章 对讲电路的设计

3.1 电压放大器设计 3.2 功率放大器设计

第四章 设计总结

4.1 实验结论

4．2 参考文献

4.2 实验心得

第五章 附录及说明

第一章 总体设计

1.1总体描述与系统框架：

该门铃对讲系统的设计主要应用模拟电子技术和数字电子技术的知识，旨在实现楼宇门铃对讲功能。功能实现流程如下：

图1-1 1.2设计框图：用总实验图代替：

第二章 有关楼宇和用户的设计

2．1确保短时间按键有效的设计

课题选用jk锁存器复位功能由异步jk触发器的异步复位端控制。异步jk锁存器的特性如下描述：

j=0,k=0,保持；j=0,k=1,置0；j=1,k=0,置1；j=1,k=1,翻转；没有时钟触发也是保持；

实验图如下：

原理:开关打向上为1，打向下为0，只要是按了（打向上），锁存器就是所存起来，后来虽为0，但是它一直保持，故q输出一直为1，知道后来复位。

2．2 用户响铃设计

实验图如下：

原理：按铃前开关a处于断开状态，按铃后开关接通，利用555定时器构成多谐振荡器，其中利用了电容c3的充放电，电流的方向使得d1、d2轮流导通（二极管的单向导电性），充放电时构成回路的电阻不同其充放电时间也不一，电流大小不同，由喇叭发出声音不同，有两种叮、咚声音，这就是用户听到的声音。

结论：发出了咚声音。

第三章 对讲电路的设计

3.1电压放大器： 实验图如下：

说明：本课题用0.3v电压代替从话筒传出的信号大小（经验值），频率用一千赫兹，声音信号含有较多频率成分，但是本放大器对一切频率都有相同作用，说明了此放大器的实用性，门铃对讲系统

结论：电压经放大之达到4.3v（由上图示波器所示），使得信号传到用户时可以直接经功率放大器输出。

3.2功率放大器：

实验图如下：

结论：图最右边为speker,阻值为8欧姆，图中所示电压值大小为4.3v，本课题采用互补式功率放大器，能克服交越失真，功率计算为：

pu22r4.32281.1156w

由计算可得p=1.1156w,满足了驱动听筒的要求，故方案可行。

第四章 设计总结

4.1 实验结论：

实验每个部分均较理想，实现了相关功能，详细请见每部分实验图

4．2 参考文献：

童诗白 华成英 模拟电子技术基础（第四版）高等教育出版社 1980年 4．3实验心得

通过做本课题的内容，前前后后花费两个星期，自知，内容较为简单，但做起来并非如想象得那样顺利，每一个小小的错误（电容、电阻的大小）就会导致没有结果，什么也没有，故联想到，要想学好本门课程知识，得从基础抓起，先分立，后集成，只有这样，才能为以后所学课程做好准备，同时，也坚定了自己要好

第五章 附录及说明

（1）电压放大器：纯属用三极管、电阻、旁路电容构成。

（2）低功率音频放大：功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。要求放大电路有足够大的输出功率，驱动扬声器，使之发声。

（3）用户选择控制：方案可如下：

a/d转换器、译码器、d/a转换器构成，纯属数字电路课程内容，很容易即可实现，这里就不作为设计的内容，故略。

（4）电磁继电器：

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

说明：继电器在本课题中有用到，但是在软件中无法找到适合本课题的电磁继电器，原理很简单（利用电流磁效应来工作），与模拟电路课程无直接关系，故可略去。

模电课程设计题目篇二

模电综合课程设计

实验报告

高效率音频功率放大器

黄瑞铭 08226147 2010年6月30日

目 录

1．设计目的....................................................1 2．设计任务....................................................1 3．设计要求....................................................1 4．设计步骤....................................................1

5、单元电路设计................................................2

6、实验测试方法和测试实验数据分析..............................7

7、附件........................................................9 1

高效率音频功率放大器

作者：黄瑞铭



1、设计目的

（1）熟悉一些基本器件的应用;（2）熟悉多功能板的焊接工艺技术和电子线路系统的装调技术;（3）熟悉d类功率放大器的工作原理；（4）完成高效率音频功率放大器的设计。



2、设计任务

设计并制作一个高效率音频功率放大器。功率放大器的电源电压为+5v，负载为8ω电阻。原理框图如图1所示。

三角波产生器（或锯齿波）比较器驱动电路开关功率输出低通滤波8欧音频输入信号图1



3、设计要求

（1）3db通频带为300hz～3400hz，输出正弦信号无明显失真。（2）最大不失真输出功率≥1w。（3）输入阻抗>10k。

（4）低频噪声电压（20khz以下）≤10mv，在电压放大倍数为10，输入端对地交流短路时测量。

（5）在输出功率500mw时测量的功率放大器效率（输出功率/放大器总功耗）≥50%。



4、设计步骤

(1）进行方案论证，合理设计高效率音频功率放大器的电路原理图；(2）单元电路组装调试；(3）整机组装调试；

(4）写出设计报告。



5、单元电路设计

音频信号前置放大器设计

如图7所示。设置前置放大器，可使整个功率的增益从1-20连续可调，而且也保证了比较器的比较精度。当功放输出的最大不失真功率为1w时，其8ω上的电压vpp=8v，此时送给比较器音频信号的值应为2v，则功放的最大增益约为4（实际上，功放的最大不失真功率要略大于1w，其电压增益要略大于4）。因此必须对输入的音频信号进行前置放大，其增益应大于5。前放仍采用宽频带、低漂移、满幅运放tl062，组成增益可调的同相宽带放大器。选择同相放大器的目的是容易实现输入电阻ri10kω的要求。同时，采用满幅运放可在降低电源电压时仍能正常放大，取vvcc/22.5v，要求输入电阻ri大于10kω，故取r1r251kω，则

vp 图7 ri51/225.5kω，反馈电阻采用电位器r4，取r420kω，反相端电阻r3取2.4kω，则前置放大器的最大增益av为：

av1r42019.3 r32.4调整r4使其增益约为8，则整个功放的电压增益从0~32可调。

考虑到前置放大器的最大不失真输出电压的幅值vom2.5v，取vom2.0v，（vom/av）2/8250mv。超过此幅度则输出会则要求输出的音频最大幅度vim产生削波失真。

三角波发生器设计

该电路采用满幅运放tl062及高速精密电压比较器lm393来实现,电路如图8所示。tl062不仅具有较宽的频带，而且可以在较低的电压下满幅输出，既保证能产生线性良好的三角波，而且可以达到发挥部分对功放在低电压下正常工作的要求。

图8

载波频率的选定既要考虑抽样定理，又要考虑电路的实现，选择150khz的载波，使用四阶butterworth lc滤波器，输出端对载频的衰减大于60db，能满足题目的要求，所以我们选用载波频率为150khz。

电路参数的计算：在5v单电源供电下，我们将运放5脚和比较器3脚的电位用r8调整为2.5v，同时设定输出的对称三角波幅度为1v（vpp2v）。若选定r10为100kω，并忽略比较器高电平时r11上的压降，则r9的求解过程如下：

取r9为39kω。

选定工作频率为f150khz，并设定r7r620kω，则电容c3的计算过程如下：

对电容的恒流充电或放电电流为： i52.52.5

r7r6r7r64

52.51100，r940kω 100r92.5

则电容两端最大电压值为： vc4c4t10idt2.5t1

c（rr）476其中t1为半周期，t1t/21/2f。vc4的最大值为2v，则： 22.51

c（2f4r7r6）2.52.5 c4208.3pf

（r7r6）4f201034150103取c4220pf，r710kω，r6采用20kω可调电位器。使振荡频率f在150kω左右有较大的调整范围。

pwm波产生电路设计

选用lm393精密高速比较器，电路如图9所示，因供电为5v单电源，为给vv提供2.5v的静态电位，取r12r15，r13r14，4个电阻均取10kω。由于三角波vpp2v，所以要求音频信号的vpp不能大于2v，否则会使功放产生失真。

图9 音频功率放大器设计

1）驱动电路

电路如图10所示。将pwm信号整形变换成互补对称的输出驱动信号，用lm393组成电压跟随器和1：1反向比例放大器以获得对称输出信号，送给由晶体三极管组成的互补对称式射极跟随器驱动的输出管，保证了快速驱动。驱动电路晶体三极管选用2sc8050和2sc8550对管。

图10

2）h桥互补对称输出电路

对vmosfet的要求是导通电阻小，开关速度快，开启电压小。因输出功率稍大于1w，属小功率输出，可选用功率相对较小、输入电容较小、容易快速驱动的对管，irf9540和irf540 vmos对管的参数能够满足上述要求，故采用之。实际电路如图11所示。互补pwm开关驱动信号交替开启q5和q8或q6和q7，分别经两个4阶butttterworth滤波器滤波后推动喇叭工作。

图11 6

附件：高效率音频功率放大器设计参考电路图

模电课程设计题目篇三

《模拟电子技术课程设计》教学大纲

《analog circuit course design》

总学时数： 1周学分数：1其中：实验（上机）学时：1周适用专业：电子信息、通信执笔者： 吴学民（副教授）

一、课程的性质、目的和任务

本课程是电子信息专业和通信专业的学科基础课--模拟电子技术的一个实践教学环节。

本课程的目的和任务是：使学生初步了解和掌握一个电子电路的设计、调试的过程；能进一步巩固课堂上学到的理论知识；对学生进行一些如何进行实际技术工作的训练。

二、课程教学的基本要求

通过一周的课程设计，使学生掌握一个较为复杂的模拟电子电路的设计和制作的方法；理解教师提供的电子电路的工作原理

三、课程的教学内容、重点和难点

本课程主要内容是：用一周的时间让学生独立进行一个电子电路的设计，制作和调试。本课程是在模拟电路课程结束之后的一次设计实践。选题很重要，既要有综合性，有一定的难度，又要让学生能在一周内完成。以下题目可作为参考：

1．函数发生器

2．稳压电源

3．数字频率计

4．智力竞赛抢答器

5．数字显示电容测试仪

6．光电计数器等

7．功率放大电路

四、课程各教学环节的要求

考核环节主要根据学生在课程进行过程中表现出来的求知务实的态度、动手能力、制作的实验电路的水平和设计报告综合评定。按优、良、中、差分等。

五、学时分配（略）

六、本课程与其它课程的关系

本课程的先修课程：模拟电子技术。它也为以后的毕业设计提供一个基础。

七、教材及教学参考书

1．《电子技术基础课程设计》孙梅生等编 北京: 高等教育出版社, 1989.10

2．《电子技术实验与课程设计》 毕满清 北京: 机械工业出版社, 1995年10月

模电课程设计题目篇四

要求: 按照课程设计报告书的格式，要求有原理设计，元件选择，原理仿真，电路设计，调试及测试，结果分析等。

作品在本学期考试结束后进行课程设计答辩之后交给老师。

模拟电子技术课程设计——小型模拟电子系统设计与制作，参考题目如下：

1．多路输出直流稳压电源的设计与制作

要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220v/50hz交流电转换为多路直流稳压输出：+12v/1a，-12v/1a，+5v/1a，-5v/1a，+5v/3a及一组可调正电压。

2．高保真音频功率放大器的设计与制作

要求设计制作一个高保真音频功率放大器，输出功率10w/8ω，频率响应20~20khz，效率>60﹪，失真小。

3．函数发生器的设计与制作

要求设计制作一个方波－三角波－正选波发生器，频率范围 10～100 hz，100 hz～1 khz，1khz～10 khz；正弦波upp≈3v，三角波upp≈5v，方波upp≈14v，幅度连续可调，线性失真小。

4．水温控制系统的设计与制作

要求设计制作一个可以测量和控制温度的温度控制器，测量和控制温度范围：室温～80 °ｃ，控制精度 ± 1 °ｃ，控制通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换接点为市电220ｖ，10ａ。

5．双工对讲机的设计与制作

采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路，实现甲、乙双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；电源电压＋9v，功率≤0.5w，工作可靠，效果良好。