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1、电子线路CAD设计姓名:李爽爽班级:12电子7班日期:2014.05.26~2011.06.08华南农业大学工程学院摘要本设计主要采用一阶低通和一阶高通电路构成300-3400HZ的带通滤波器,采用两个lm324构成二级放大电路,结合multisim软件分析,采用altiumdeaigner09绘制PCB,最终使电路达到预期要求。主要技术指标为:1、滤波是通过用最大通过频率为3400HZ的低通滤波器才限定最大通过频率,用最低通过频率为300HZ的高通滤波器来限定最小通过频率。两个滤波电路串联在一起,构成一个3
2、00-3400HZ的带通滤波器。2、放大电路采用的是计算简单的同相放大电路。由于一级运放无法使增益那么大,采用二级运放。3、通过仿真,测量各处的电压值,计算与仿真结果结合,选择合适的电阻值,从而使电路能实现预期功能。4、采用altiumdesigner09进行绘制原理图和PCB,可以很便捷的绘制库里没有的元件和封装,手动布线与自动布线结合,确保布线的正确性。目录1方案比较与选择(须详细阐述创新点或新见解)42电路设计42.1电路分析42.2电路仿真(有余力的同学可以有这个部分)53PCB电路板设计63.1原理
3、图的绘制63.2PCB板的绘制84讨论及进一步研究建议95课程设计心得10Abstract11参考文献111.方案比较与选择(1)方案一:电路的连接方式为:低通放大高通放大,低通去除高于3400HZ的信号,高通去除低于300HZ的信号,两级放大共同实现1000倍的增益。电路如图1所示方案二:电路的连接方式为:低通-高通一级放大二级放大。通过前面两个滤波器,选取我们需要的300-3400HZ的信号,两级运放实现1000倍的增益。电路如图2所示(2)比较:相比于方案一,方案二参数更容易计算,电路连接更简单,可以通
4、过波特仪直接看是否实现带通,更能保证电路的正确。因为选用方案二。(3)创新点:采用低通和高通串联构成带通滤波器,采用二级同相放大实现较大增益。图1方案一电路图2方案二电路2.电路的设计2.1电路分析(1)滤波部分:由于作品要求是一个带通为300-3400HZ的带通滤波器。考虑用一个截止频率为3400HZ的低通滤波器和截止频率为300HZ的高通滤波器串联组成。参数计算为低通滤波器:fc=1/(2πRC),代入低通滤波器截止频率3400HZ,结合实际电阻电容的值,选取电阻R1=200Ω,电容C1=0.22uf。高
5、通滤波器:fc=1/(2πRC),代入高通开启频率300HZ,结合实际电阻电容的值,可选取电阻R2=100Ω,电容C2=5.3uf。(2)放大部分:采用同相放大器。采用一级放大会因饱和无法达到1000倍的增益,故采用二级放大。参数计算:由A=AvSCR/[1+(3-Av)sCR+(SCR)^2]Av=1+R/RfW0=1/RC可以计算得R3=6K,R4=37K,R5=6K,R6=600Ω。电路图如图3所示图3最终设计电路2.2电路仿真通过在multisim中仿真,验证电路的正确性。在带通滤波器输出端放置波特图
6、示仪,将增益调节到-3dB处,看通过的频率是否接近于300-3400HZ。通过在带通滤波器输出端、一级运放输出端和二级一个运放的输出处仿真万用表,选择交流档,各处输出电压是否正常,最终能否实现1000倍增益。仿真结果如图4、图5所示。图4波特图示仪仿真结果图5各输出模块电压3PCB电路板的绘制3.1原理图的绘制(1)建立项目:原理图、PCB的绘制都是要新建一个项目,在项目下建立原理图、PCB图纸才能进行绘制。建立项目的方法是文件-新建-工程-PCB工程。(2)放置元件:元件放置于库中,选择相应的库,输入元件名
7、,双击元件即可放置。当放置相同元件时,在元件悬浮于鼠标上时,按table键可以修改元件编号、大小等属性。之前放置其他同类元件,编号会自动叠加,比起等放置完后再改编号,工作量大大减少了。放置完一种元件后,点击右键即可停止放置。(3)连线:点击放置线图标,在连线开始时点击一下,结束时再点击一下,不想继续放置同样击右键。(4)绘制元件:对于在元件库中找不到的元件,要自行绘制。先新建一个原理图库,在右侧的project面板中,通过拖拽到项目下把它加入我们的PCB项目中。然后按照需要绘制好元件的轮廓,再绘制引脚。同样,
8、当引脚悬浮在鼠标上时,按table键更改编号,之后的编号会自动叠加。绘制完成后,点击保存。在库中安装我们绘制好的原理图库即可使用。(5)编译:绘制完成后,点击工程下面的compiledocument。如果编译不通过,在messeage中会有相应的错误提示,双击错误提示即可定位到出错的地方。编译通过,message下为空白。可进行下一步绘制PCB。绘制成功的原理图如图6所示(6)收获及经验:①同种元件
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