2024模电实验
该项目使用了ADALM2000和ADALP2000,实现了模电实验的设计,它的主要功能为:完成了一些简单的模拟电路实验。
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模拟电路
仿真
M2K
姜小豆
更新2024-07-29
119

基础题:

1_双电源反相比例电路和加法电路


反向比例运算电路

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波形:

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其中橙色线条为输入电压,紫色线条为输出电压。输入电压从-2V~2V,输出电压为-4V~4V。


反向加法运算电路

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波形:

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VI1=0.2V,VI2=-1V,测量输出为1.6v

 

调零电路:

本实验还进行了调零,调零电路如下:

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总结:本实验对反相比例运算电路和反相加法电路进行了仿真和实验;搭建了调零电路并调零。



2_双电源积分电路和微分电路

积分运算电路

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波形:橙色的方波是输入信号,三角波是输出信号

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微分电路

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电路搭建只需要将积分电路简单更改即可。

波形:橙色的方波是输入信号,紫色是输出信号

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总结:本实验使用运放搭建了积分电路和微分电路,并对结果进行了测量。

3_单电源集成运放交流耦合放大器

同相放大器电路:

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波形:

在放大器的输入端加入频率为1kHz,有效值约为20mV的正弦电压信号,用示波器观察输出波形。

橙色线条为Vrms=20mV 1khz的正弦输入信号,紫色为输出信号

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当改变输入信号频率时,输出放大倍数的变化:

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总结:本实验使用运放搭建了交流耦合放大器,并对电路进行了测量记录。增大输入信号的频率,增益变大。

4_单电源直接耦合放大电路

直流耦合反向放大器:

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波形:橙色为输出,紫色为输出

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总结:本实验使用运放搭建了一个直接耦合放大电路,并对输出进行了测量。

5_单管共射放大电路

单管共射放大电路:

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波形:

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橙色为输入,紫色为输出,当前增益为:-4.2/0.1 = -42

总结:本实验搭建了共射放大电路,计算了静态下的Q值,并在实际电路中进行了测量,并计算了增益。

7_RC桥式正弦波振荡器

桥式RC正弦波振荡器:

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波形:

R=10kΩ,C=0.01μF。幅值:-3~+3V,振荡频率:1.2kHz

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C=0.01μF,改变R=1kΩ。 幅值:-2.4~+2.4V,振荡频率:11kHz

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总结:本实验使用运放和二极管搭建了RC正弦波振荡器,并对结果进行了测量。在电容C不变时,将R缩小十倍,频率增加十倍。

8_方波-三角波发生器

方波-三角波发生器:

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波形:输出的方波和三角波

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总结:本实验使用两个运放搭建了方波和三角波发生器。对其中关键参数进行了测量和记录。

9_全波精密整流电路

全波精密整流电路:

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波形:橙色为输入波形,紫色为整流后的输出波形

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总结:本实验使用运放和二极管搭建了全波精密整流电路,并对结果进行了测量。

10_V-F变换器

电压-频率转换电路:

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波形:橙色为三角波输入,紫色为输出

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总结:本实验使用运放搭建了电源-频率转换电路。并对结果进行了测量。

12_数控稳压电源

数控稳压电源:

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波形:按下三个按键切换输出电压为2~9V

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总结:本实验使用AMS1117(替代LM1117)构建了数控的稳压电源,并通过三个按键实现2~9V(步进1V)的输出。

13_负载不接地式稳流源

负载不接地式稳流源:

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实验现象:

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其中,绿色的LED充当了稳压管,其余4个黄色的LED用来测试稳流源。

改变LED的数量,测量R的端电压,保持在2.5V,说明流过LED的电流为2.5mA。


总结:本实验使用运放和LED(代替稳压源)搭建了稳流电源,通过测量电阻来计算电流。


18_限幅放大器

限幅放大器:

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波形:

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橙色为100mV 1kHz正弦波输入,紫色为输出信号,此时放大倍数为16倍。


总结:本实验使用运放和LED(使用导通电压)搭建了限幅放大器,对实验结果进行了测量,计算了放大倍数。

22_跟踪直流稳压电源

跟踪直流稳压电源:

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波形:橙色为正输出电压,紫色为辐输出电压

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总结:本实验使用运放和AMS1117组成直流稳压电源,对结果进行了测量。通过调节电位器,使正输出电压改变,观察负输出电压。


中等题:

1_传感器放大电路

传感器放大电路:

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先使用用电压表测量电路的输出电压,调节可变电阻,使输出电压接近零。再通过调整电位器,使其值改变1%,调节RG,使输出电压为2V。

波形:

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总结:本实验使用AD8226搭建传感器放大电路,传感器通过可调电阻改变输出电压。

进阶题:

1_LT3080典型应用

LT3080是一款可调、1.1A、低压差稳压器,典型应用如下图:

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电路搭建:

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电压测量:

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当负载使用10k电阻,电压为 957mV;

         当负载换成20k电阻,电压为 814mV,实现了稳压的效果



总结:本实验使用了LT3080稳压器,搭建应用电路,对电压进行了测量记录。

2_ADP3300典型应用

ADP3300是一款高精度anyCAP®50mA低压差线性稳压器,典型应用电路如下:

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电路搭建:

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电压测量:

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空载时,电压为3.3V.

在负载上串联20k的电阻,串两个LED,接一个或两个LED时,电压一直都稳定在3.3V。达到了稳压的效果。


总结:本实验使用了ADP3300低压差线性稳压器,搭建应用电路,对电压进行了测量记录。

3_OP484典型应用

OP484是一款单电源、4MHz宽带放大器,具有轨对轨输入和输出特性。来搭建电路:

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波形:

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输入峰值为2V的正弦电压(橙色),输出4V的电压(紫色),达到了2倍的增益。


总结:本实验使用了OP484,搭建负反馈电路,对输出进行了测量,并计算增益。

4_AD654典型应用

AD654是一款电压-频率转换器,基本转换电路如下:

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电路搭建:

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波形测量:

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在输入信号为直流1V时,输出的方波频率为71kHz

在输入信号为直流500mV时,输出的方波频率为30kHz


总结:本实验使用了AD654 V-F转换器,搭建应用电路,将电压转化为频率。

5_AD8210典型应用

AD8210是一款单电源差分放大器,适合于存在大共模电压的情况下,放大小差分电压。

典型电路:

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外部电路Rs电阻的作用:通过Rs电阻进行电流采样,即同相和反相端的差分电压。


电路搭建:

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波形:image.png

当RL负载电阻为1000欧姆时,测量输出电压为1.3V。当把RL负载电阻换为500欧姆时,输出电压比1000欧姆时大一倍(因为电阻误差,这里的输出倍数大概为2倍),为2.2V


总结:本实验使用了AD8210差分放大器,搭建应用电路,使用LTspice进行了仿真。

6_LTM8067典型应用

LTM8067是一款输入电压3~40V隔离式μModule DC-DC转换器。

典型电路:

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电路搭建:

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波形:橙色为输入,紫色为输出

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调整电位器阻值,使得输出为5V,改变输入电压为4或3V,输出电压均为5V。


总结:本实验使用了LTM8067 DCDC转换器,搭建应用电路,对输出电压进行了测量。

7_TMP01典型应用

(写到这里发现之前写的TMP01文档被覆盖了,已经没有了。只好重新编辑并从视频中截取图片了)


TMP01是一款低功耗可编程温度控制器。

应用电路:

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使用步骤为:首先分析需要设定的高温和低温检测值和滞回温度,计算滞回电流以及各电阻值,搭建应用电路。

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举例:

当需要1度滞回:Ivref = 12uA

Tsethigh = 50℃

Tsetlow = 20℃

Vsethigh = (50+273.15)*0.005 = 1.61575V

Vsetlow = (20+273.15)*0.005 = 1.46575V

R1 = (2.5 - 1.61575) / 12e-6 = 73687.5 = 73.688kΩ

R2 = (2.5 - 1.46575) / 12e-6 = 86187.5 = 86.187kΩ

R3 = 20 / 12e-6 = 1.667MΩ

不过这个电阻值很难取,我是用可取的电阻值来求上面的温度范围


电路搭建:

50fdf3b295cac22fc595b0c7dbc46a7.jpg

波形:橙色使温度,紫色是7脚,当温度超过所设最高温度,则会被拉高

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总结:本实验使用了TMP01,对温度进行了测量。并且设定了温度范围,在温度超过限制后,拉高相应的引脚。


8_LT1054典型应用

LT1054是一款单片的、双极型的、开关电容电压转换器和稳压器。

典型应用,双电压倍增器:

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电路搭建:

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波形测量:

+18V 和 -18V电压输出

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纹波:Vpp=500mv (不知道为何这么大)

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总结:本实验使用了LT1054电压转换器,搭建了双电源倍增管应用电路,对电压和纹波进行了测量。

9_AD592应用电路

AD592是一款精密集成温度传感器,典型电路搭建:

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波形测量:加热传感器时,测量电压输出

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总结:本实验使用了AD592温度传感器,搭建应用电路。对温度进行了测量记录。

10_心跳监测电路

心跳监测设备通过夹在指尖上的电路来实时监测心跳。该设备让光线穿过手指,然后测量被吸收光的多少,由此便能实现心跳监测功能。

原理如下:从光电晶体管的集电极可以获取随心跳变化的电压。将获得的小信号用作电路的输入,然后再经过以下几个环节(前置放大,低通滤波,电压跟随器,带低通滤波的反向放大器)进行输出

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电路搭建:

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波形测量:将手指放到红外发射管和接收头之间,测量输出

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总结:本实验使用了OP484(里面的三个运放)、红外LED和红外接收管,搭建了一个心跳检测电路,在指尖采集了心跳。(本实验相当有意思)

注:红外发射管被我不小心掉地上摔了一次之后,好像就坏了,导致输出一直有问题,调了好久。最后用空调的时候,对着接收器来了一下,发现有输出了,才怀疑到发射管上,换了一支之后就好了。

11_麦克风放大器

使用如下电路搭建一下麦克风放大器:

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波形测量:

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总结:本实验使用了运放、麦克风和扬声器,搭建一个麦克风放大电路。

12_三角波发生器

以AD654电压-频率转换器IC为基础搭建一个三角波发生器,电路如图:

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波形测量:

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总结:本实验使用了AD654和AD8226 搭建了一个三角波发生器。对输出的三角波进行了测量。

附件下载
1_基础题24.rar
2_中等题16(需要调试).rar
3_进阶题15(需要选题和ADI芯片).rar
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无。
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