模拟电子技术 教学课件 作者 翟丽芳 1 第10章　模拟电子系统的设计.pptx

《模拟电子技术 教学课件 作者 翟丽芳 1 第10章　模拟电子系统的设计.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、*第10章　模拟电子系统的设计10.1　电子系统概述10.2　模拟电子系统中的常用集成电路10.3　模拟电子系统的设计方法及流程10.4　模拟系统设计实例10.1　电子系统概述图10-1　三种类型电子系统的基本框图a)模拟型电子系统　b)数字型电子系统　c)模数混合型电子系统10.2　模拟电子系统中的常用集成电路10.2.1　预处理放大器10.2.2　信号转换器10.2.3　模拟乘法器10.2.1　预处理放大器表10-1　部分仪表放大器的特点和参数指标10.2.1　预处理放大器图10-2　INA114内部结构框图1

2、0.2.1　预处理放大器图10-3　心电图放大电路10.2.2　信号转换器1.I-V转换2.V-I转换1.I-V转换图10-4　I-V转换电路2.V-I转换图10-5　实用的V-I转换电路2.V-I转换图10-6AD620构成的精密V-I转换电路10.2.3　模拟乘法器1.主要性能与特点2.应用领域3.应用电路10.2.3　模拟乘法器图10-7　AD835功能框图1.主要性能与特点AD835是ADI公司生产的一款四象限电压输出模拟乘法器，它在产生X和Y的线性乘积的基础上，实现W=XY+Z的运算，3dB输出带宽为25

3、0MHz，其功能框图如图10-7所示。图中差分乘法输入X、Y与求和输入Z具有高的输入阻抗，输出引脚W具有低的输出阻抗。输出电压范围最高可达±2.5V，可驱动低至25Ω的负载。正常工作时采用±5V电源供电。AD835的乘积噪声非常低(50nV/Hz)，远胜于早期产品。AD835采用8脚PDIP和8脚SOIC封装，额定温度范围为-40~+85℃工业温度范围。2.应用领域AD835可应用于高速乘法、除法、平方运算、宽带调制和解调、相位检测和测量、正弦波倍频、视频增益控制和键控、电压控制放大器和滤波器等领域。3.应用电路(

4、1)乘法器电路(2)调幅电路(1)乘法器电路图10-8　AD835构成的乘法器电路图10-9　AD835构成的简单调幅电路(2)调幅电路10.3　模拟电子系统的设计方法及流程图10-10　模拟电子系统设计流程图10.3　模拟电子系统的设计方法及流程1)查阅并研究有关文献资料和集成电路数据手册，确定各个模块电路的实现方案并进行必要的仿真。2)根据仿真确定的最佳参数和功能指标的要求，购置相应的电子元器件。3)进行电路原理图设计、PCB设计。4)进行元器件焊接、模块电路调试和功能指标测试。5)根据测试结果，进一步修正并完

5、善各个模块电路的设计方案，进行改造后的电路的测试工作，此工作应重复进行，直至各个模块的功能指标达到设计要求为止。6)进行系统联合调试并进行系统整体功能指标测试。7)根据整体测试结果进一步修正并完善系统的总体设计，此工作应重复进行，直至系统的整体功能指标达到设计要求为止并最终组装出一台系统样机。8)整理研究成果，撰写有关的技术文档。10.4　模拟系统设计实例1.任务2.要求3.评分标准(略)4.系统方案5.理论分析与计算6.电路与程序设计7.测试方案与测试结果8.结束语1.任务图10-11　电路示意图2.要求(1)基

6、本要求(2)发挥部分(1)基本要求1)方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz和30kHz的正弦波信号，这两种信号应具有确定的相位关系。2)产生的信号波形无明显失真，幅度峰-峰值分别为6V和2V。3)制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz和30kHz正弦波信号作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V，合成波形的形状如图10-12所示。图10-12　利用基波和3次谐波合成的近似方波(2)发挥部分1)再产生50kHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形

7、更接近于方波。2)根据三角波谐波的组成关系，设计一个新的信号合成电路，将产生的10kHz和30kHz等各个正弦信号合成一个近似的三角波形。3)设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于4)其他。3.评分标准(略)4.系统方案(1)方案比较与选择(2)系统设计方案(1)方案比较与选择1)方波信号产生电路2)分频电路1)方波信号产生电路方案一：利用TI公司的555芯片为核心实现，但难以产生高频方波信号且波形容易失真。方案二：采用施密特触发器结合RC充放电电路实现，但此种实现方式频率稳定度

8、不高。方案三：直接利用有源晶振产生，可以得到所需频率的方波信号，且频率稳定度高。经过比较，方波信号产生电路选择方案三实现。2)分频电路方案一：利用FPGA技术，易于实现，但FPGA价格昂贵，增大了作品实现成本。方案二：以TI公司的74系列数字集成电路为主，设计分频电路，在每个分频电路的最后一级采用D触发器构成的T触发器，可保证分频后信号50%的占空比，且电路