文档介绍：电子技术课程设计报告
学院:测控技术与通信工程学院
专业班级: 通信08-2班
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评阅教师日期

模拟电子技术设计报告
设计要求
设计一个单相半波整流电路,用Multisim软件实现并进行仿真,观察输入与输出波形,看是否实现了整流的目的。
设计一个单相桥式整流电路,用Multisim软件实现并进行仿真,观察输入与输出波形,看是否实现了整流的目的。
设计一个桥式电容整流滤波电路,用Multisim软件实现并进行仿真,观察输入与输出波形,看是否实现了滤波的目的。
设计一个振荡电路,能够产生三角波和方波,要求用运算放大器来设计,用Multisim软件实现并进行仿真,观察输入与输出波形,看是否能输出三角波和方波。
在要求5的基础上再设计一个能够产生正弦波和方波的振荡电路,用Multisim软件实现并进行仿真,观察输入与输出波形,看是否能输出三角波和正弦波。
设计的作用、目的
设计各种整流滤波的电路,实现由交流变直流的目的,复习并巩固模拟电子技术基础部分中关于整流滤波的相关知识。
设计有运算放大器的振荡电路,实现三角波,正弦波,方波的产生,复习并巩固模拟电子技术基础部分中关于运算放大器的应用的相关知识。
熟悉并掌握用Multisim软件来设计电路,并学习怎样仿真,加强自己对本专业知识及应用软件的了解,同时加强自己的动手能力和解决问题的能力。
设计的具体实现(三号宋体)
单元电路设计与原理
单相半波整流电路
半波整流是利用二极管的单向导电性进行整流的最常用的电路,常用来将交流电转变为直流电。半波整流利用二极管单向导通特性,在输入为标准正弦波的情况下,输出获得正弦波的正半部分,负半部分则损失掉。下图是一种最简单的整流电路。
半波整流电路它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,组成。变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2,D 再把交流电变换为脉动直流电。下面从下图的波形图上看着二极管是怎样整流的。
半波整流电路变压器次级电压e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图所示。在0~π时间内,e2为正半周即变压器上端为正下端为负,此时二极管承受正向电压面导通,e2通过它加在负载电阻Rfz上。在π~2π时间内,e2为负半周,变压器次级下端为正上端为负。这时D承受反向电压,不导通,Rfz上无电压。在2π~3π时间内,重复0~π时间的过程;而在3π~4π时间内,又重复π~2π时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图所示,达到了整流的目的。但是,负载电压以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压= )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。
单相桥式整流电路
桥式整流电路如图1所示,图中B为电源变压器,它的作用是将交流电网电压e1变成整流电路要求的交流电压,RL是要求直流供电的负载电阻,四只整流二极管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
图1
桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见,二极管用理想模型来处
即正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。
在e2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,只能经过二极管D1流向RL,再由二极管D3流回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图1a中虚线箭头表示。
图1a
在e2的负半周,其极性与图示相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,只能经过二极管D2流向RL,再由二极管D4流回变压器,所以D1、D3反偏截止,D2、D4正向导通。电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负,与正半周时相同。其电流通路如图1b中虚线箭头所示。
图1b
综上所述,桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
图2
根据上述分析,可得桥式整流电路的工作波形如图2。由图可见,通过负载RL的电流iL以及电压uL的波形都是单方向的全波脉动波形。
桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负