电子设计与制作 课程设计报告.docx
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电子设计与制作课程设计报告
《电子设计与制作》
课
程
设
计
报
告
班级:
通信技术
学号:
xxxxx
姓名:
xxx
题目一
一、课程设计题
二、课程设计目的
三、课程设计要求
四、课程设计内容
五、结果分析
题目二
一、课程设计题目
二、课程设计目的
三、课程设计要求
四、课程设计内容
五、结果分析
课程设计心得
题目一
一、课程设计题目基于RC积分电路的基带低通滤波器的设计
二、课程设计目的
1、熟悉RC积分电路的基本原理;
2、加深对RC积分电路的理解和认识,并且找出滤波器的截止频率;
3、学会运用函数软件绘制出波形曲线。
三、课程设计要求
1、要求熟悉RC积分电路的充放电过程,分析它的电路参数;
2、基于RC积分电路考虑设计一个积分基带滤波器,给出设计的电路参数;
四、课程设计内容
1.电路的组成
图一
所谓的RC积分电路的基带积分滤波器就是允许低频信号通过,而将高频信号衰减的电路,RC积分电路的基带积分滤波器电路的组成如图一所示。
2.电压放大倍数(增益)
在电子技术中,将电路输出电压与输入电压的比定义为电路的电压放大倍数,或称为传递函数,用符号
来表示,在这里
为复数,即
则有
的模和幅角为
式
(1)称为RC低通电路的频响特性,式
(2)称为RC低通电路的幅频特性,式(3)称为RC低通电路的相频特性。
在电子电路中,描述电路幅频特性和相频特性的单位通常用对数传输单位分贝。
3.对数传输单位分贝
的定义
在电信号的传输过程中,为了估计线路对信号传输的有效性,经常要计算
的值。
式中的
和
分别为线路输出端和输入端信号的功率。
当多级线路相串联时,总的
的值为:
对数传输单位应该为贝尔,但是贝尔的单位太大了,在实际上通常用贝尔的十分之一为计量单位,称为分贝
。
即,1B=10dB。
当电压放大倍数用dB做单位来计量时,常称为增益。
根据增益的概念,我们通常将对信号电压的放大作用是100倍的电路,说成电路的增益是40dB,电压放大作用是1000倍的电路,说成电路的增益是60dB,当输出电压小于输入电压时。
4.低通滤波器的波特图
利用对数传输单位,可将低通滤波器的幅频特性写成
下面分几种情况来讨论低通滤波的幅频特性:
当f等于通带截止频率
时
变成
由上式可得通带截止频率fP的物理意义是:
因低通电路的增益随频率的增大而下降,当低通电路的增益下降了3dB时所对应的频率就是通带截止频率fP。
若不用增益来表示,也可以说,当电路的放大倍数下降到原来的0.707时所对应的频率。
对于低通滤波器,该频率通常又称为上限截止频率,用符号fH来表示。
根据fP的定义可得fH的表达式为:
当
时,式(6)中的
项比10大,公式中的1可忽略,式(6)的结果为
式说明频率每增加10倍,增益下降20dB,说明该电路对高频信号有很强的衰减作用,在幅频特性曲线上,(9)式称为-20dB/十倍频线。
当
时,式(6)的
项比0.1小,可忽略,式(6)为0dB。
说明该电路对低频信号没有任何衰减作用,低频信号可以很顺利的通过该电路,所以该电路称为低频滤波器。
五、结果分析
1.根据上面讨论的结果所画的幅频特性曲线称为波特图,RC低通滤波器的波特图如图二所示。
图二
图二的上部是幅频特性,下部是相频特性。
幅频特性中的曲线是按(6)式画的波特图,折线则是利用0dB线和十倍频20dB线所作的近似画法。
2.参数的计算和计算
由此计算得:
而
取
计算得:
3.幅频特性曲线、相频特性曲线及时域特性曲
①幅频特性曲线
图三
②相频特性曲线
图四
③滤波电路得图
图五
题目二
一、课程设计题目环形混频电路分析
二、课程设计目的
1、熟悉环形混频电路的基本原理;
2、加深对环形混频电路的理解和认识。
3、学会运用函数软件绘制出波形曲线。
三、课程设计要求
1、研究二极管混频电路工作原理,分析电路的特点。
2、使用仿真软件对电路进行仿真,观察输出波形。
四、课程设计内容
1.电路组成
图一
2、环形混频电路工作原理
环形混频器本振与信号端口具有良好的隔离,对本振而言,AB点是等电位,信号口无本振输出,对信号而言,CD点是等电位,本振口无信号输出。
信号源端口的电流
信号口的输入阻抗
考虑变压器损耗及二极管损耗,L约为6dB一7dB。
本振功率是泵,PL大到一定程度,L与PL无关系。
考虑各个端口的失配,混频损耗还会增大,本振口与信号口的隔离只能做到35dB一40dB,特别是本振功率较大,更易串扰到其他端口,必须要善处理。
3、环形混频电路特点
环形混频器的混频增益和抑制干扰的能力都比平衡混频器优越,在相同条件下,输出中频电流可比平衡混频器的大一倍,这与调制器的结果是一致的。
图一所示为二极管混频器环形电路原理电路,它可以看成有两个平衡混频器所组成。
五、结果分析
二级环形混频器的波形图利用波特仪输出,输出波特图如下图所示:
相位图:
图二
幅度图(无幅度):
图三
【课程设计总结】
为期一周的电子设计实训课目已将接近结束,通过这周内不断的体会、思考,使我对高频电子技术与应用教学有了新的认识,无论从理论还是实践,对我们来说都很重要。
实训第一天,我就去选好了设计课题,是基于RC积分电路的基带低通滤波器的设计和二极管环形混频电路的分析。
首先,我查看了以前的课本,将这两个部分的内容又仔细看了一遍,更多的了解了一下这两方面的知识。
然后在电脑上安装好了仿真波形所需要的软件,顺便学习了一下软件安装的学习方法。
接着在网上查询了一些相关资料,就开始了电子设计。
其中,遇到苦难,自己看书理解或者上网查资料,或者问别的同学。
而且通过这次实训,我将书本上的知识应用于实践,学会了一些电子电路仿真设计能力,过程中虽然遇到了一些困难,但是解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。
在训中让我深切感受到了实践是学生学习知识、运用知识的最好捷径,亲身实践也增强了我们认识问题、分析问题、解决问题的能力。
此次设计不仅增强了自己在专业设计方面的信心,鼓舞了自己,更是一次兴趣的培养。
这次实训让我深刻理解到,为信息时代的大学生,仅会书本理论是不够的,基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。
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