2024模电实验 - 基础题+中等题+进阶题
该项目使用了“ADALM2000(M2K)+ADALP2000(P2K)”组合套件,实现了电路设计和调试的设计,它的主要功能为:自主学习。
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valley-misty
更新2024-07-30
80

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基础24-完成13

1_双电源反相比例电路和加法电路

  • 实验介绍

双电源反相比例电路和加法电路都是电子电路中常见的基本电路之一,它们在电子设备和电路设计中有着广泛的

应用。这两种电路在不同的应用场景中发挥着重要作用。双电源反相比例电路主要用于模拟乘法操作,例如模拟信号处理和调制解调器等;而加法电路则用于将多个信号进行混合、加权求和等操作,常见于音频信号处理、模拟信号处理和电子混音器等领域。

  • 实验电路仿真

仿真图.png仿真图2.png

  • 实验电路搭建介绍

双电源

双电源 2024-05-29 090640.png

反相比例电路反相比例电路.jpg

反向加法电路

加法电路.jpg


  • 实验电路调试结果演示


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2_双电源积分电路和微分电路

  • 实验介绍

双电源积分电路和微分电路是两种基本的运算放大器电路,用于对输入信号进行积分和微分运算。这两种电路在

信号处理和控制系统中有着广泛的应用,常用于模拟信号处理、电子滤波器、控制系统和仪器仪表等领域。

  • 实验电路仿真

仿真.png

  • 实验电路搭建介绍

微分电路

微分电路.jpg

积分电路

积分电路.jpg


  • 实验电路调试结果演示

矩形波.jpg

锯齿波波形图.jpg

正弦波.jpg

3_单电源集成运放交流耦合放大器

  • 实验介绍

单电源集成运放交流耦合放大器是一种常见的电子电路,用于放大交流信号而不增加直流偏置。这种电路的设计

目的是将输入信号的交流分量放大,而将直流分量屏蔽掉。这种电路常见的应用包括音频放大器、滤波器、谐振器和接收机等,因为这些应用中需要放大交流信号而不改变其直流偏置。然而,需要注意的是,由于单电源供电,这种电路的动态范围会受到一定限制,因此在设计时需要特别考虑信号的幅度范围和运放的供电范围。

  • 实验电路仿真

基础题3 - 单电源集成运放交流耦合放大器.png

  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

分压

分压 2024-05-29 092236.png

输出电压

输出电压 2024-05-29 092508.png

输出波形

输出波形 2024-05-29 092844.png

4_单电源直接耦合放大电路

  • 实验介绍

单电源直接耦合放大电路是一种常见的电子电路,用于放大信号而不需要使用耦合电容来隔离直流偏置。这种电

路常见的应用包括音频放大器、信号处理、仪器仪表和控制系统等,因为这些应用中需要放大信号而不改变其直流偏置。在设计这种电路时,需要特别考虑单电源供电的限制,以及输出信号的动态范围与运放的供电范围之间的匹配。

  • 实验电路仿真

基础题4 - 单电源直接耦合放大电路.png

  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

波形 2024-05-29 094024.png


7_RC桥式正弦波振荡器

  • 实验介绍

RC桥式正弦波振荡器是一种基于 RC 网络的电路,用于产生正弦波形的输出信号。它利用了 RC 网络的时钟特性

和运放的放大功能来实现振荡。这种振荡器常见于信号发生器、音频应用、测试设备以及其他需要正弦波信号的应用中。由于其简单的电路结构和稳定的输出特性,它被广泛应用于电子工程中。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

电路.png

  • 实验电路调试结果演示

将示波器接在振荡器的输出端,调节电位器Rw,以改变负反馈的大小,观察振荡输出波形的变化。当Rw调到某一位置时,振荡产生,并输出较好的正弦波。若继续调节Rw,输出波形将产生非线性失真。

失真2024-05-29 094524.png

保持R=10kΩ,C=0.01μF,用示波器观察并测量正弦波输出电压幅度和振荡频率。

幅度722.70mV     震荡频率1.68Hz

波形1.png

保持R=10kΩ,改变C=1000pF,用示波器观察并测量正弦波输出电压幅度和振荡频率。

幅度720.72mV     震荡频率13.56Hz

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8_方波-三角波发生器

  • 实验介绍

方波-三角波发生器是一种电子电路,可以产生方波和三角波形的输出信号。它通常由几个基本的电子元件组成,

如运算放大器、电阻、电容和开关等。基本的方波-三角波发生器通常由积分器、比较器和反馈网络三部分组成。常见于测试和测量仪器、音频合成器、波形发生器等领域,用于产生各种频率的方波和三角波信号。

  • 实验电路仿真

基础题8 - 方波-三角波发生器.png

  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

方波

矩形.png

三角波

三角i波.png

相位

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9_全波精密整流电路

  • 实验介绍

全波精密整流电路是一种用于将交流信号转换为直流信号的电路,同时具有高精度和低失真的特性。它通常用于

测量、仪器、传感器等需要稳定直流电源的应用中。设计目标是最大限度地减小失真和噪声,并提供稳定和精确的直流输出。因此,在选择元件、设计滤波器和放大器时,需要特别考虑其性能参数,如带宽、噪声、温漂等。此外,精密整流电路还可能需要进行校准和调节,以确保输出信号的准确性和稳定性。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

输入端接入峰值500mV,频率1kHz的正弦信号

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输入端接入峰值100mV,频率1kHz的正弦信号

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输入端接入峰值更小,频率1kHz的正弦信

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10_V-F变换器

  • 实验介绍

V-F变换器是一种电子电路,用于将电压信号转换为频率信号。V-F代表电压到频率(Voltage-to-Frequency)转换器。广泛应用于各种测

量和控制系统中,例如温度测量、液位测量、流量测量等。它们具有高精度、线性度好、抗干扰能力强等特点,因此在工业自动化和仪器仪表领域得到广泛应用。

  • 实验电路仿真

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  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

将电源E设置为三角波或锯齿波,这样,随着E的线性增长,输出电压的频率也将随之线性增大,这就实现了扫频。

接入电源.jpg

将控制电压源设置为三角波,频率为100Hz,幅值2V,偏置2V,这样即为电压在0~4V之间变化的扫描电压,可以清楚地看到输出电压的频率随着控制电压的增大而增大的全过程。

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12_数控稳压电源

  • 实验介绍

数控稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源,其输出电压可以通过数字控制进行调节和监控。它的优点包括输出电压可调范围

广、稳定性好、响应速度快、精度高以及具有数字控制和监测功能等。它们广泛应用于实验室、工厂、医疗设备、通信系统以及各种需要稳定电源的领域。

  • 实验电路仿真

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  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

输出2v

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输出3v

输出3v.jpg

输出4v

输出4v.jpg

输出6v

输出6v.jpg

13_负载不接地式稳流源

  • 实验介绍

负载不接地式稳流源(Load Isolation Current Source)是一种电源设计,用于提供稳定的电流输出给负载,同时

负载与地之间不存在电气连接。这种设计的主要优势在于能够消除地环路所带来的一些问题,例如地环路噪声、干扰和电流回流等。常用于需要稳定的电流输出,同时又需要避免地环路问题的应用场景,例如在一些精密测量、实验室仪器、精密仪器等领域。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

改变LED的数量,测量R的端电压,保持在3.5V,说明流过LED的电流为3.5mA

led灯亮.jpg

端电压.jpg

21_线性锯齿波发生器

  • 实验介绍

线性锯齿波发生器是一种产生具有线性变化斜率的锯齿波形信号的电路或设备。常用于测试和测量、音频信号处

理、模拟电路测试、波形发生器等应用中。它们可以产生连续的线性变化的波形信号,具有较好的频率稳定性和波形质量,因此在实验室和工程领域得到广泛应用。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

调节电阻R1的大小,波形周期在增长,峰峰值在变化,但波形不变。

波形图.jpg

22_跟踪直流稳压电源

  • 实验介绍

跟踪直流稳压电源(Tracking DC Power Supply)是一种电源设计,其输出电压与另一个参考电源的电压保持同步或跟随。常用于需要多

个输出电压并且这些电压需要保持一定比例或关系的应用场合,例如一些实验室测试、电子设备测试和调试等领域。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

输入电压

2v

4v

6v

8v

输出电压

-2.02v

-3.98v

-6.26v

-8.15v

24_运放检测仪

  • 实验介绍

运放检测仪(Operational Amplifier Tester)是一种用于测试运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)性能和参数的仪器或

设备。运放是一种常用的集成电路,用于放大电压信号,执行数学运算等功能。运放检测仪通常被设计用来评估运放的增益、带宽、输入失调电压、输入偏移电流、共模抑制比等参数。通过施加不同的测试信号(如直流、交流、脉冲等)来评估运放的性能。它们通常能够提供准确的测量结果,并帮助工程师或技术人员快速诊断和评估运放电路的性能问题。这对于电路设计、故障排除和维护非常有用。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

LED交替闪烁

波形为方波

波形图.jpg

中等16-完成7

1_传感器放大电路

  • 实验介绍

传感器放大电路(Sensor Amplifier Circuit)是用于放大传感器输出信号的电路,旨在提高信号的幅度以便于后续处理或测量。传感器通常会产生微弱的信号,

而传感器放大电路可以将这些信号放大到适当的水平,以提高信噪比并确保有效的信号检测和处理。传感器放大电路的设计需要考虑传感器输出信号的特性、放大倍数的要求、信号调理的需求以及电源和环境条件等因素。优化的放大电路可以提高传感器系统的性能和可靠性,从而更好地满足特定应用的需求。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

调零

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调节可变电阻,使其值改变1%,调节RG,使输出电压为2V。

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2_三角波-正弦波变换器

  • 实验介绍

三角波-正弦波变换器(Triangle-Sine Wave Converter)是一种电路或设备,用于将三角波形信号转换为正弦波形信号。这种变换器在信号处理和波形生成应用

中很常见,例如在音频信号合成、通信系统中的频率调制等方面。

  • 实验电路仿真

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  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

适当调整R9和R10,使输出波形失真最小。

波形下方限幅

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3_双电源T形网络反相放大器

  • 实验介绍

双电源T形网络反相放大器是一种基本的运算放大器(Op-Amp)电路,用于实现反相放大功能。它通过使用T形网络来实现负反馈,从而提高电路的稳定性和

增益。这种电路常见于音频放大器、信号处理和仪器放大器等应用中。

  • 实验电路仿真

仿真电路.png

  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

输出电压为8.88v,

波形图.jpg

6_电压增益可调的共射放大电路

  • 实验介绍

共射放大电路是一种基本的晶体管放大电路,常用于电子放大器中。它具有单向放大、电压增益高等特点,常用于放大电路中的中频和低频信号。让我们探讨

如何设计一个具有可调电压增益的共射放大电路。

  • 实验电路仿真

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  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.png

  • 实验电路调试结果演示

适当调节电阻Rb1,用电压表测量射极电压,约为1.7V左右

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将信号源(100mV,1kHz正弦波)接入电路输入端,用示波器观察输出端电压波形。适当调节Re(1kΩ),使输出波形电压可以在1V~3V之间变化。

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7_差分放大电路设计

  • 实验介绍

差分放大电路是一种常见的电路拓扑,用于放大两个输入信号之间的差异。它通常由两个相同的放大器级联组成,一个用于放大正输入信号,另一个用于放大

负输入信号。这种设计使得差分放大电路对共模信号具有较好的抑制能力,同时提供了高增益和良好的抗干扰性能。同时,差分放大电路也可以添加电流源、偏置电路、滤波器等组件来进一步改进性能和适应特定应用的需求。

  • 实验电路仿真

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  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

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11_MC1496调幅电路

  • 实验介绍

MC1496是一种经典的调幅(AM)调制/解调器集成电路,常用于通信系统和调制解调器中。它能够将一个基带信号(音频信号等)调制到一个载波信号上,

并且能够解调已经调幅的信号,将其还原为基带信号。

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  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

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12_MC1496同步检波电路

  • 实验介绍

MC1496也可以用于同步检波电路,用于从调幅信号中提取出基带信号。同步检波的原理是利用本地载波信号与输入信号进行相乘,使得只有在载波信号与本

地载波信号同频率、同相位时,才能获得最大输出。这样可以有效地提取出基带信号,而抑制其他频率的干扰信号

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  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

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进阶15-完成5

4_AD654典型应用

  • 实验介绍

AD654是一种经典的集成电路,常用于实现频率至电压(FV)和频率至频率(FF)转换器。

我选用的是如图,频率至电压(FV)转换器:

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  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

改变波形频率可改变输出

调试参数.jpg

6_LTM8067典型应用

  • 实验介绍

LTM8067是一款具有集成式开关调制器的隔离型开关稳压器,适用于各种应用场景。

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  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

输出5v电压.jpg

10_心跳监测电路

  • 实验介绍

心跳监测电路是一种用于检测人体心跳信号的电路,通常应用于医疗设备、健康监测设备和生物信号采集系统中。

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  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

手指放到两个指示器中间时,波形会出现一个跳动,然后恢复

波形图.jpg

11_麦克风放大器

  • 实验介绍

麦克风接收声音信号,并将其转换成微弱的电信号输出。这个微弱的电信号经过放大器放大,放大后的信号输出到放大器的输出端。

放大器的输出信号经过耦合电容C1后,可用于连接到后续的信号处理器、扬声器或其他电路中。

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  • 实验电路搭建介绍

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  • 实验电路调试结果演示

信号源设置为正弦波,峰峰值为50mV、频率为200Hz。输出波形如下:

输出电压.jpg

调整正弦波的幅度,直到观察到波形双向限幅,扬声器发出声音·。

波形双向限幅.jpg

15_LM386集成功率放大器

  • 实验介绍

LM386是一款经典的低电压音频功率放大器,常用于小型音响系统、便携式音频设备和电子玩具等应用中。

电源电压VCC为12V,输入电压幅值为0.02V,频率f为1kHz的正弦波,负载RL开路。

当1、8 脚开路时,电路具有最小增益,测量输出电压峰峰值,求得电压放大倍数(约为20)

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当1、8 脚之间接入33μF电容(交流短路) 时,电路具有最大增益,测量输出电压峰峰值,求得电压放大倍数(约为200)

  • 实验电路搭建介绍

面包板电路.jpg

  • 实验电路调试结果演示

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