《电子技术应用》word版

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1、目录第1章电流/电压（I/V）转换器的制作与调试11.1设计任务11.2系统总体设计方案11.2.1无源I/V变换11.2.2有源I/V变换21.3系统分析与设计21.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单31.5系统调试与参数测量及参数测量31.6改进意见与收获体会4第2章电压/电流（V/I）转换器的制作与调试52.1设计任务52.2系统总体设计方案52.2.1基本电路52.2.2豪兰德(Howland)电流源电路62.2.3实用电压/电流转换电路62.3系统分析与设计72.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单72.

2、5系统调试与参数测量及参数测量82.6改进意见与收获体会9第3章声控式音乐彩灯控制器的制作与调试103.1设计任务103.2系统总体设计方案103.3系统分析与设计103.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单113.5系统调试与参数测量及参数测量123.6改进意见与收获体会12主要参考资料13第1章电流/电压（I/V）转换器的制作与调试1.1设计任务熟悉运放电路的各种元器件，充分了解并掌握运放参考电路图，将元器件焊接在电路板上，并按设计要求写出设计和调试过程，设计出将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号的电流

3、/电压转换器，并通过调试将误差控制在允许范围内。分析电路的工作过程，完成制作与调试,并填写下表，分析结果。表1.1测量表电流信号（毫安）0246810电压信号（伏）1.2系统总体设计方案1.2.1无源I/V变换　　无源I/V变换主要是利用无源器件电阻来实现，并加滤波和输出限幅等保护措施　　图中R1和C构成无源滤波电路，即RC低通滤波电路，起到滤波的作用；二极管一端加固定电压+5V，在另一端若有加至高于5V电压，在满足二极管一定特性的情况下，二极管将正向导通，所以在这里二极管起到了限幅的作用，输出电压V=R2*I，即可

4、使输入电流转换为电压形式输出。13图1.1无源I/V变换1.2.2有源I/V变换　　有源I/V变换主要是利用有源器件运算放大器、电阻组成。利用运算放大器进行对输入信号的放大。将输入电流信号转变为电压信号，输入电流由于电容的存在使电阻两端产生一定的压降，然后由运算放大器实现电压放大，从而完成电流到电压的转换。比较无源I/V变换和有源I/V变换，有源I/V变换在实际应用中更为广泛，而且可调性强，便于电路的调试，所以设计中选用有源I/V变换完成电流电压转换。1.3系统分析与设计该电路是采用集成运放的电压并联负反馈制作转换器

5、，使输入电流转化成电压输入，通过运算放大器放大电压信号。电路由电阻R，若干100KΩ，200KΩ，2KΩ电阻，2个10KΩ可调电阻构成。R构成电路输入端，100KΩ,200KΩ,2KΩ构成差分电路，可调电阻构成调零和输出电路。运算放大器的引脚接法：2接反向输入端，3接同向输入端，4接-15V电压，6为输出端，7接+15V电压。Ii是输入电流，在输入端接入一个较小的电阻R（R远小于100KΩ），使输入电流基本完全通过电阻R，Ii将在R上产生电压。当电流在同向端输入电流时，将在输出端产生正电压。设R上端电势为Vi上，R下

6、端电势为Vi下，有Ii*R=（Vi下-Vi上）。因在运放输入端是对称工作的，但在实际工作中会出现一定的不对称性，为了提高精度，应加入调零电路，消除零点误差。左下端-15V电路为调零电路，当输入电流Ii=0时，调整左下角可变电阻使V0=0,记录此时可变电阻的电位V调。右边的10KΩ是用来调整增益的，通过调整增益达到输出量程的上限，测出此时可调电阻的电势V增。2个2KΩ电阻与100KΩ电阻的连接节点电位为Vn（反向端）和Vp（同向端）。根据运放虚断的性质有2个2KΩ电阻上无电流。根据反向虚断有(Vi上-Vn)/100k=

7、(Vn-V增)/200k同向虚断有（Vi下-Vp）/100k=（Vp-V调）/200k根据虚短有：Vn=Vp;得V增=V调-2（Vi上-Vi下）=V调+2*Ii*R设右边10KΩ可调电阻上边电阻为R上，下边电阻为R下，在上边的差分电路中，因为10K<<200K，故200KΩ电流作用可以忽略。则V增=R下*V0/(R上+R下)=R下*V0/10K13所以有V0=(10k/R下)*V增=(10k/R下)*(V调+2*Ii*R)1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单电路图如下：图1.2电流电压转换器表1.2元器件清单名称

8、规格数量电阻100K3电阻2K2电阻200K2滑动变阻器10K2运算放大器UA741CN1导线若干表1.3仪器仪表清单名称数量直流稳压电源1数字万用表1电流源1电路板1电阻箱1电烙铁1电工钳11.5系统调试与参数测量及误差分析(1)系统调试：先调节电流源，使电流源在10mA下达到满量程，改变调节增益的电阻，使输出电压为10V，防止将最大值调偏。