2012综合性实验.doc

本科学生综合性实验报告 学号 124100031 姓名 王春梅 学院 信息 专业、班级 计算机科学与技术12A 实验课程名称 电路与模拟电子技术 教师及职称＿＿ 余英 副教授 ＿ ＿ 开课学期 2012 至 2013 学年＿下 学期 填报时间 2013 年 6 月 21 日 云南师范大学教务处编印 实验序号 13 实验名称 电子作品—微波防盗天线 实验时间 2013．06 实验室 同析3号楼电子技术实验室215 实验目 （1）通过本实验学习一个简单电子系统的设计方法； （2）通过本实验熟悉电源电路的设计；熟悉多谐震荡器电路工作原理；了解光电耦合器件的应用。 （3）通过本实验熟练掌握常用电子设计模拟软件的使用。 2． 实验电路及实验原理 （1）系统框图 图1 系统框图 （2）电路图 图2 系统电路 （3）工作原理： 微波天线的电源是放在室内的，而变频器是放在室外的。两者用一根７５Ω同轴电缆连接，此电缆既作电源线，又作信号线。在正常工作时，电缆中有１８０ｍＡ～２２０ｍＡ的电流流过，通过对此电流的检测并配以简单的讯响电路就可以构成防盗电源。其中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及光电耦合器ＩＣ１构成电流检测部分，ＮＥ５５５及外围元件构成讯响器，７８１２为５５５提供稳定的直流电压。在正常工作时，Ｒ１两端有２Ｖ左右的压降，此电压经Ｒ２给光耦内部的发光二极管提供偏流，使内部光电三极管饱和导通，因此ＩＣ３因④脚电压低于１Ｖ而被强制复位，③脚无振荡信号输出，喇叭不发声。当馈线被剪断时，Ｒ１两端无压降，光耦内部二极管无偏流，导致光电三极管截止，ＩＣ３④脚为高电平，复位解除，电路起振，喇叭发声。 图3 电源电路 工作原理： ②555电路及多谐震荡器 图4 555电路 图5 多谐震荡器电路 工作原理:如所示，在加电状态下，由于电容C上电压不能突变，故555芯片处于置位状态，u。=1，放电管TD截止(7脚与地断开)，Vcc通过R1，R2对电容C进行充电，当uc上升到时，u0=0，TD导通，电容C端电压通过R2和放电管TD对地进行放电，uc下降。当uc下降到时，u0又由0变为l，TD截止，Vcc又经R1和R2对C充电。如此重复上述过程，在输出端u0产生了连续的矩形脉冲其中，R1，R2和C是定时元件，它们决定了电路的充放电时间 图6 光耦电路 工作原理:光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强。无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因而在各种电子设备上得到广泛的应用。光电耦合器可用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中。当输出电压升高时，原边电流If增大，输出电流Ic增大，由于Ic已经超过了电压误差放大器的电流输出能力，com脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压下降时，调节过程类似。3、实验设备及材料： （1）硬件设备：PC机 （2）软件平台：Multisim 4、实验方法步骤及注意事项： 实验方法： 用软件Multisim完成电源电路、多谐震荡器及光耦电路仿真测试。 注意事项：1.多谐振荡器不需要外加触发信号便能自行产生一定频率和一定宽度的矩形波，这一输出波形用于电路中的时钟信号源在仿真过程中处理两种器件的算法是截然不同的。通常说来电路设计人员必须将电路分为模拟部分和数字部分，分别进行仿真，但在很难分离电路的情况下，则应采用数模混合的仿真，这时必须使用模拟／数字接口。对于门电路多谐振荡器电路的仿真，如果采用数字电路仿真，由于数字仿真时是分析逻辑电子，所以无法仿真出门电路振荡器的输出波形 图7 电源电路Multisim仿真图 图8 电源电路Multisim测试结果 用示波器测试电路的+12V直流信号输出波形为一平滑直线，幅值准确，满足各单元电路要求。 多谐震荡器电路 图9 多谐震荡器Multisim仿真图 图10 多谐震荡器Multisim测试结果 （3）光耦电路 图 11 光耦电路 测试结果： 2、对实验现象、实验结果的分析及其讨论：通过本次实验我了解到多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号由于光接收器只能接受光源的信息，反之不能，所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端。 直流稳 压电源 多谐 震荡器 扬声器 光电耦 合器 微波天 线 555