测控电路课程设计报告

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1、WORD格式目录摘要……………………………………………………………………………2第一章设计的意义……………………………………………………………3第二章设计原理………………………………………………………………4一、电路设计的理论分析………………………………………………………4二、电路的分模块介绍………………………………………………………5三、总体电路设计………………………………………………………………8第三章仿真结果………………………………………………………………10第四章心得体会………………………………………………………………13参考文献……………………………………………

2、……………………………13专业资料.整理分享WORD格式摘要本次课程设计主要设计了交直流电流转换电路，对其原理做出较为详尽的说明，并对电路进行了仿真，并对仿真结果进行分析。通过该课程设计，全面系统的理解了交流直流转换器一般原理和基本实现方法。把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。把学过的电子各个方面的知识强化，能够把课堂上学的知识通过自己的设计表示出来，加深了对理论知识的理解。其次，这次课程设计让我基本掌握了multsim软件的使用，明白了软件仿真对设计的重要性。关键字：交流直流转换器multsim软件第一章设计的意义专业资料.整理分享WORD格式本次课程设计

3、为设计一个交流电流转换器，将幅值为0.1mA-0.5mA，频率为50Hz的交流电流信号放大为4-20mA标准的直流电流信号。通过本次设计，我巩固了巩固了以前所学过的电流—电压转换器、电压—电流转换器和低通滤波器的相关知识，通过查阅资料学习了精密整流电路的相关知识，并应用multisim仿真软件对电路进行了仿真。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。第二章设计原理一、电路设计的理论分析专业资料.整理分享WORD格式本次课设要求将幅值为

4、0.1mA-0.5mA，频率为50Hz的交流电流信号放大为4-20mA标准的直流电流信号。由于信号均为电流信号，为了便于信号处理，先通过电压—电流转换器将电流信号变为电压信号；再根据要求需要对信号进行整流、滤波、放大处理；最后将电压信号在变回符合要求的电流信号。总体框图如下：输入交流信号电流电压转换电路全波整流电路低通滤波电路电压电流转换电路直流信号图1电路设计总体流程图二、电路的分模块介绍1、电流—电压转换器专业资料.整理分享WORD格式输入信号源为交变电流源，要得到交流电压信号，这里采用最简单的形式，可以用跨阻放大器来实现。在此电路中，使用的是10kΩ放大器的两端接+

5、（-）15V电源，保证其输出的电压信号。2、全波整流电路把交流电变为单向脉冲电，称为整流，将微弱的交流电转换成单向脉动电，则称为精密整流，用精密二极管来实现。本次设计的用精密全波整流电路可以达到要求。下面介绍三种精密全波整流电路。图一为经典全波整流电路，专业资料.整理分享WORD格式A1用的是半波整流并且放大两倍，A2用的是求和电路，达到精密整流的目的。（R1=R3=R4=R5=2R2）这种电路有两个优点，一个是可以通过改变R5来改变增益；一个是可以在R5上并联电容进行滤波处理，刚好本次设计的符合要求。图二应用四个二极管，要求R1=R2。A1是半波整流电路，是负半轴有输出

6、，A2的电压跟随器的变形，正半轴有输出，这样分别对正负半轴的交流电进行整流。图三匹配电阻要求R1=R2，R4=2R3，优点是具有输入高阻抗。如果在R4并联电容，UO将产生直流衰减。3、低通滤波电路将一只电阻与反馈电容并联如下如所示，就构成了一个低通滤波器。专业资料.整理分享WORD格式则电路的直流增益：H0=-R2/R1截止频率：w0=1/R2Cf0=1/2πR2C电容值必须足够大，才能使处理后的剩余输出纹波在规定的范围内。这要求fo必须小于最小的工作频率fmin。4、电流—电压转换器本次设计可以采用浮动负载或接地负载两种转换电路。下图为浮动负载转换器中的同向输入型，图中

7、电流表测得的电流I0=V/R7。电流—电压转换器三、总体电路设计根据设计要求我设计了三种方案均能达到设计要求，电路图如下：专业资料.整理分享WORD格式图1采用高输入阻抗型电路整流图2采用经典型电路整流并滤波图3衰减采用后差分放大器型经过仿真比较图一方案性能最优，方案二电路更加简洁。下面对方案一进行详细介绍。专业资料.整理分享WORD格式峰值0.5mA交流信号经电流电压转换器将交流电流信号转换成交流电压信号，经转换后电压峰值为：v1=i×R01=0.5×10=5V。经转换后的交流电压信号经全波整流得到单向脉冲信号（负值）：v2