《模 拟 电 子 技 术》
课程设计报告
系别：机电科学与工程系 专业班级： 小组成员： 学生姓名：
指导教师：王枫陈秀宏
2011年12月31日 河北科技师范学院
欧美学院
目录
一、 实验名称
二、 设计任务及主要技术指标和要求 三、 选题的目的和意义论述 四、 方案的可行性论证 五、 拟选方案的工作原理 六、 方案设计依据 七、 系统框图 八、 总电路图 九、 仿真结果图 十、 元件参数与元件种类 十一、 实验结果与误差分析 十二、 电路功能与特性总结 十三、 参考文献
一、 实验名称
双向对讲机的设计
二、 设计任务及主要技术指标和要求
采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路，实现甲、乙双方异地有线通话对讲；双向对讲，互不影响；电源电压＋9V ，功率≤0.5W。
三、 选题的目的和意义论述
1.
目的
通过实验了解集成功率放大器的原理以及不同电路形式功放电路特点。 通过实验了解TDA2822集成功率放大器典型电路的应用。 通过实验了解功率放大电路的主要技术指标和测试方法。
（1） （2） （3）
2. 意义论述
模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。本次实验课题为双工有线对讲机，完成对多路对讲机的设计、装配与调试。讲话扬声器通过讲话多路开关把信号送入放大系统，然后经过听话多路开关送入用作听话的扬声器，如果讲话扬声器和听话扬声器的功能互换时，对应的地址也应互换。系统中还设置禁止使用端，在不使用对讲系统时，该禁止端使讲话多路开关和听话多路开关停止工作。交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的交换机都支持全双工。全双工的好处在于迟延小，速度快。
在实验理论过程中，我们既可以验证模拟电路理论的正确性和使用性，又可以在此过程中间发现理论中没有遇到过的问题，形成新的解决问题的思路。通过试验方案的比较与调试，最终取得了成功。
四、 方案的可行性论证
1.
放大电路设计：由于条件限制，无法用运算放大电路芯片，则采用三极管放
大语音信号。语音信号范围一般在20mV 、600Hz 左右，三极管放大10-50倍即可。我们采用三极管型号9013，并在E 极与电阻并联一电容以扩大放大倍数。为使信号放大，
4.5V 三极管的静态工作点必须符合工作时的条件。令V CQ , 为使计算简便, 令
如图1.
接消侧音电路
接信号源
图1 . 放大电路
2. 功率放大电路设计：功率放大电路采用芯片TDA2822，2端接电源V
CC
=9V，利用
7 端接收信号，8端接地，1端输出。输出部分在扬声器前添加一系列电容和电阻保证扬声器的正常使用。如图3.
接喇叭
接消侧音电路
五、 拟选方案的工作原理
甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路，在消侧音电路的C 极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，甲方经消侧音后的信号进入功率放大电路并最后由扬声器输出。乙方电路同甲方，并也在消侧音电路的C 极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，用导线将两端口相连，信号可经线由甲方传到乙方，并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出，而本方由于经过了消侧音电路，无法听见自己的声音。同理乙方声音从甲方传出，本方听不见自己的声音。
六、 方案设计依据
1. TDA2030A 音频功放电路
TDA2030A 采用V 型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1所示，按引脚的形状引可分为H 型和V 型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路
[1].TDA2030A具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V 的话，那么在5脚与电源之间必须插入LC 滤波器，二极管限压（5脚因为任何原因产生了高压，一般是喇叭的线圈电感作用，使电压等于电源的电压）以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。
[2].热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。
[3].与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况，Po=（当然还有Ptot ）和Io 就被减少。
[4].印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。
[5].装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260℃，12秒。
[6].虽然TDA2030A 所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。
2. 稳压电路
78系列集成稳压电路只有三个外引线，即输入端、输出端、和公共端。输出正电压值有5、6、8、9、12等。只要把正输入电压ui 加到MC7805的输入端，MC7805的公共端接地，其输出端比啊能输出芯片标称正电压uo 。在实际应用电路中，芯片输入端和输出端与地之间分别接大容量滤波电容器外，通常还需要再引脚根部接小容量（0.1-10uf ）电容Ci 、Co 到地。Ci 用于抑制芯片自激振荡，Co 用于压窄芯片的高频宽带，减小高频噪音。
七、 系统框图
双向对讲机设计系统框图
八、 总电路图
图3. 功率放大电路
九、 仿真结果图
十、 元件参数与元件种类
a ．元件参数：经过上面的计算和假设得：
R 1=20k Ω, R 2=10k Ω , R 5=6.7k Ω., R m =20k Ω，
R 6=4. 7k Ω, R 3=R 4=R 7=R 8=1k Ω, R m =20k Ω.
b. 元件种类：电阻若干、功率运放TDA2822一片、晶体管9013两只，电解电容100
μF.3四个，电解电容10μF 五个，磁片电容104两只，电位器（104）一只、导线若干。麦克风，扬声器（喇叭）各两只。
十一、 实验结果与误差分析
（1）实验结果
=6.76=2.69
a. V CC =9V , 放大电路的静态工作点：V CQ V, V BQ V;
消侧音电路静态工作点：V CQ
=6.06
V, V BQ
=3.62
V;
表明两个三极管都能正常工作，达到前者放大信号后者消除侧音的要求。
b. 通过信号发生器模拟声音，示波器观察波形变化，取信号发生器产生V PP =30mV ，
600Hz 的正弦波输入甲机，通过放大电路后观察V PP =1V . 放大33.3倍。经I/O接
口传至乙机，经功率放大器放大至8V, 最终放大266.4倍，基本可以实现有线双工
对话。
c. 动态工作时，消侧音电路C 极为0.3313mV ，E 极为0.3314mV ，基本可以消除测音。
（2）误差分析
实验基本达到要求，经分析产生误差因素如下：
a. 电子元件本身误差，检测器件本身的误差，不可避免。 b. 电路有时会产生微弱自激，与制作工艺有关。
十二、 电路功能与特性总结
（1） 实验设计改进
若放大电路不用三极管，改用运算放大电路芯片，利用负反馈运算，可以大大增加信号的放大倍数，声音可听起来更清晰。 （2） 半双工对讲机实验设计的意义
有线对讲机在日常生活中应用广泛。有线对讲机原理简单，设计方便，制作简易，成本低。广泛用于医院病员呼叫机、门铃、室内电话等。所以有线对讲机日益成为日常生活中不可缺少的部分。我们了解了它的原理过程，正确使用操作它，可以提高我们知识的应用性。本次试验既增长了我们的知识，又让磨砺了我们的意志以及团队意识。更让我们对电子模拟更加感兴趣，为以后的研究道路上做了很好的铺垫。 （3） 心得体会
通过本次课程设计，加深了对模电理论知识的理解，也增强了动手能力。我们用了一天的十件去做仿真，好多次的失败，最终成功了。在每个单元电路调试成功的前提下，才将单元电路组合成整体进行调试。通过对理论的具体分析才能做出实验电路，要理论联系实践。很多情况下，理论和实践得出的结果是不一样的，所以我想我们应该更偏重于实践。通过本次课设为以后的学习乃至于走上工作岗位积累了丰富的经验，对于我来说受益匪浅，加强自身素质，争取作一个合格的大学生。
参考文献：
【1】 【2】 【3】 【4】
康华光 电子技术基础 （模拟部分） 第五版 高等教育出版社 2009 罗国强 罗伟 实用模拟电子技术项目教程 科学出版社 2008 魏海明 杨兴瑶 实用电子电路500例 化学工业出版社 2003 张金 电子系统设计基础 电子工业出版社
【5】 邱关源，《电路》（第5版），高等教育出版社，2006
【6】 康华光等，《模拟电子技术基础》（第五版），高等教育出版社，2006；
《模 拟 电 子 技 术》
课程设计报告
系别：机电科学与工程系 专业班级： 小组成员： 学生姓名：
指导教师：王枫陈秀宏
2011年12月31日 河北科技师范学院
欧美学院
目录
一、 实验名称
二、 设计任务及主要技术指标和要求 三、 选题的目的和意义论述 四、 方案的可行性论证 五、 拟选方案的工作原理 六、 方案设计依据 七、 系统框图 八、 总电路图 九、 仿真结果图 十、 元件参数与元件种类 十一、 实验结果与误差分析 十二、 电路功能与特性总结 十三、 参考文献
一、 实验名称
双向对讲机的设计
二、 设计任务及主要技术指标和要求
采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路，实现甲、乙双方异地有线通话对讲；双向对讲，互不影响；电源电压＋9V ，功率≤0.5W。
三、 选题的目的和意义论述
1.
目的
通过实验了解集成功率放大器的原理以及不同电路形式功放电路特点。 通过实验了解TDA2822集成功率放大器典型电路的应用。 通过实验了解功率放大电路的主要技术指标和测试方法。
（1） （2） （3）
2. 意义论述
模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。本次实验课题为双工有线对讲机，完成对多路对讲机的设计、装配与调试。讲话扬声器通过讲话多路开关把信号送入放大系统，然后经过听话多路开关送入用作听话的扬声器，如果讲话扬声器和听话扬声器的功能互换时，对应的地址也应互换。系统中还设置禁止使用端，在不使用对讲系统时，该禁止端使讲话多路开关和听话多路开关停止工作。交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的交换机都支持全双工。全双工的好处在于迟延小，速度快。
在实验理论过程中，我们既可以验证模拟电路理论的正确性和使用性，又可以在此过程中间发现理论中没有遇到过的问题，形成新的解决问题的思路。通过试验方案的比较与调试，最终取得了成功。
四、 方案的可行性论证
1.
放大电路设计：由于条件限制，无法用运算放大电路芯片，则采用三极管放
大语音信号。语音信号范围一般在20mV 、600Hz 左右，三极管放大10-50倍即可。我们采用三极管型号9013，并在E 极与电阻并联一电容以扩大放大倍数。为使信号放大，
4.5V 三极管的静态工作点必须符合工作时的条件。令V CQ , 为使计算简便, 令
如图1.
接消侧音电路
接信号源
图1 . 放大电路
2. 功率放大电路设计：功率放大电路采用芯片TDA2822，2端接电源V
CC
=9V，利用
7 端接收信号，8端接地，1端输出。输出部分在扬声器前添加一系列电容和电阻保证扬声器的正常使用。如图3.
接喇叭
接消侧音电路
五、 拟选方案的工作原理
甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路，在消侧音电路的C 极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，甲方经消侧音后的信号进入功率放大电路并最后由扬声器输出。乙方电路同甲方，并也在消侧音电路的C 极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，用导线将两端口相连，信号可经线由甲方传到乙方，并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出，而本方由于经过了消侧音电路，无法听见自己的声音。同理乙方声音从甲方传出，本方听不见自己的声音。
六、 方案设计依据
1. TDA2030A 音频功放电路
TDA2030A 采用V 型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1所示，按引脚的形状引可分为H 型和V 型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路
[1].TDA2030A具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V 的话，那么在5脚与电源之间必须插入LC 滤波器，二极管限压（5脚因为任何原因产生了高压，一般是喇叭的线圈电感作用，使电压等于电源的电压）以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。
[2].热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。
[3].与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况，Po=（当然还有Ptot ）和Io 就被减少。
[4].印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。
[5].装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260℃，12秒。
[6].虽然TDA2030A 所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。
2. 稳压电路
78系列集成稳压电路只有三个外引线，即输入端、输出端、和公共端。输出正电压值有5、6、8、9、12等。只要把正输入电压ui 加到MC7805的输入端，MC7805的公共端接地，其输出端比啊能输出芯片标称正电压uo 。在实际应用电路中，芯片输入端和输出端与地之间分别接大容量滤波电容器外，通常还需要再引脚根部接小容量（0.1-10uf ）电容Ci 、Co 到地。Ci 用于抑制芯片自激振荡，Co 用于压窄芯片的高频宽带，减小高频噪音。
七、 系统框图
双向对讲机设计系统框图
八、 总电路图
图3. 功率放大电路
九、 仿真结果图
十、 元件参数与元件种类
a ．元件参数：经过上面的计算和假设得：
R 1=20k Ω, R 2=10k Ω , R 5=6.7k Ω., R m =20k Ω，
R 6=4. 7k Ω, R 3=R 4=R 7=R 8=1k Ω, R m =20k Ω.
b. 元件种类：电阻若干、功率运放TDA2822一片、晶体管9013两只，电解电容100
μF.3四个，电解电容10μF 五个，磁片电容104两只，电位器（104）一只、导线若干。麦克风，扬声器（喇叭）各两只。
十一、 实验结果与误差分析
（1）实验结果
=6.76=2.69
a. V CC =9V , 放大电路的静态工作点：V CQ V, V BQ V;
消侧音电路静态工作点：V CQ
=6.06
V, V BQ
=3.62
V;
表明两个三极管都能正常工作，达到前者放大信号后者消除侧音的要求。
b. 通过信号发生器模拟声音，示波器观察波形变化，取信号发生器产生V PP =30mV ，
600Hz 的正弦波输入甲机，通过放大电路后观察V PP =1V . 放大33.3倍。经I/O接
口传至乙机，经功率放大器放大至8V, 最终放大266.4倍，基本可以实现有线双工
对话。
c. 动态工作时，消侧音电路C 极为0.3313mV ，E 极为0.3314mV ，基本可以消除测音。
（2）误差分析
实验基本达到要求，经分析产生误差因素如下：
a. 电子元件本身误差，检测器件本身的误差，不可避免。 b. 电路有时会产生微弱自激，与制作工艺有关。
十二、 电路功能与特性总结
（1） 实验设计改进
若放大电路不用三极管，改用运算放大电路芯片，利用负反馈运算，可以大大增加信号的放大倍数，声音可听起来更清晰。 （2） 半双工对讲机实验设计的意义
有线对讲机在日常生活中应用广泛。有线对讲机原理简单，设计方便，制作简易，成本低。广泛用于医院病员呼叫机、门铃、室内电话等。所以有线对讲机日益成为日常生活中不可缺少的部分。我们了解了它的原理过程，正确使用操作它，可以提高我们知识的应用性。本次试验既增长了我们的知识，又让磨砺了我们的意志以及团队意识。更让我们对电子模拟更加感兴趣，为以后的研究道路上做了很好的铺垫。 （3） 心得体会
通过本次课程设计，加深了对模电理论知识的理解，也增强了动手能力。我们用了一天的十件去做仿真，好多次的失败，最终成功了。在每个单元电路调试成功的前提下，才将单元电路组合成整体进行调试。通过对理论的具体分析才能做出实验电路，要理论联系实践。很多情况下，理论和实践得出的结果是不一样的，所以我想我们应该更偏重于实践。通过本次课设为以后的学习乃至于走上工作岗位积累了丰富的经验，对于我来说受益匪浅，加强自身素质，争取作一个合格的大学生。
参考文献：
【1】 【2】 【3】 【4】
康华光 电子技术基础 （模拟部分） 第五版 高等教育出版社 2009 罗国强 罗伟 实用模拟电子技术项目教程 科学出版社 2008 魏海明 杨兴瑶 实用电子电路500例 化学工业出版社 2003 张金 电子系统设计基础 电子工业出版社
【5】 邱关源，《电路》（第5版），高等教育出版社，2006
【6】 康华光等，《模拟电子技术基础》（第五版），高等教育出版社，2006；