除法运算电路(模拟电路课程设计)

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1、模拟电路课程设计报告设计课题：除法运算电路专业班级：学生姓名：学　　号：　　　指导教师：设计时间：目录第一设计任务与要求…………………………………………3第二方案设计与论证…………………………………………3第三单元电路设计与参数计算………………………………4第四总原理图及元器件清单…………………………………9第五安装与调试………………………………………………11第六性能测试与分析…………………………………………12第七结论与心得………………………………………………14第八参考文献…………………………………………………15题目4：除法运算

2、电路（4）一、设计任务与要求1．设计一个二输入的除法运算电路。2．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。二、方案设计与论证该课程设计是做一个二输入的除法电路，而因此需要利用对数和指数运算电路实现或者用模拟乘法器在集成运放反馈通路中的应用来实现。在产生正、负电源的实用电路中，多采用全波整流电路，最常用的是单向桥式整流电路，即将四个二极管首尾相连，引出两根线接变压器，另外两个接后面电路，并将桥式整流电路变压器副边中点接地，并将二个负载电阻相连接，且连接点接地。电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于

3、平滑。方案一：除法电路的输出电压正比于其两个输入电压相除所得的商，所以利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路，可得除法运算电路的方块图：差分比例运算电路uI1lnuI1-lnuI2lnuI1对数电路指数电路lnuI2uI2对数电路方案二：利用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，便可构成除法运算电路。比较：方案一：该方案是利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路的组合来设计的，运算放大器uA741要四个，电阻也很多，对焊接有很大的要求，要焊的器件比较多，相对来说比较复杂。方案二：该方案是利用模拟乘法器放在集

4、成运放的反馈通路中的应用，uA741只要一个，电阻也很少，焊接起来比较方便。我选择方案二。三、单元电路设计与参数计算1.对数运输电路（1）电路原理图由二极管方程知当uD>>UT时，或：利用“虚地”原理，可得：　　用三极管代替二极管可获得较大的工作范围。2、差分比例运算电路（1）电路原理图电路只有二个输入，且参数对称，则3、指数运算电路（1）电路原理图　　当uI>0时，根据集成运放反相输入端“虚地”及“虚断”的特点，可得：所以：可见，输出电压正比于输入电压的指数。4、桥式整流电容滤波集成稳压块电路（1）电路原理图稳压电路滤波电路单相桥式整

5、流电路C2440nFC3440nFU1LM7812CTLINEVREGCOMMONVOLTAGEU2LM7912CTLINEVREGCOMMONVOLTAGEC41uFC51uFD11N4007D21N4007D31N4007D41N40078R11k?R21k?C13.3mFC63.3mFLED1LED218D51N4007D61N4007510T1TS_AUDIO_10_TO_1V1220Vrms50Hz0°7932064该直流源采用单相桥式整流法进行整流，用电容滤波电路进行滤波，采用稳压管稳压电路进行稳压。原理分析：直流电源的输入

6、电压为220v的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值与电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，在对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定后面电路的需要。变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路的滤波，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出机仅为直流电压。1)单相桥式整流电路1.u2>0时，电流由+流出，经　D1、RL、D2流入-。2.u2<0时，电流由-流出，经　D3、RL、D4流入+。2）电容滤

7、波电路滤波电路输出电压波形当负载开路时当RLC＝（3~5)T/2时考虑电网电压波动，电容的耐压值应大于1.1脉动系数S约为10%~20%电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。3)稳压管稳压电路内阻Ro稳压系数Sr图10.5.21　正、负输出稳压电路实际中用的电路图方案一的总原理图：均为uA741，均为2N2219四、总原理图及元器件清单1．总原理图（选择用的方案）因为i1=i2，所以则：参数计算：选，则2、仿真电路图分析：根据仿真图知，，即则即K=0.23．元件清单元件序号型号主要参数数量备注（单价）R1、R2、R各1个

8、A1C13300uF25角（旧）C20.1uF2C3220uF25角C40.22uF2二极管1N400761角发光二极管2三端稳压管W7812W7912各1个1块放大集成块uA74141块变压器副边电压为3