中國(guó)石油大學(xué)模電第八章課程設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)答辯.doc

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用基本運(yùn)算電路 解一元二次方程學(xué)院：信息與控制工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)： 2012年06月08號(hào)目錄：一、課題設(shè)計(jì)目的2二、課題設(shè)計(jì)任務(wù)以及要求2三、設(shè)計(jì)原理2四、設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算及元器件選取5五、元器件清單5六、設(shè)計(jì)電路圖6七、各波形圖及仿真結(jié)果7八、設(shè)計(jì)總結(jié)8九、參考書(shū)目9一、課題設(shè)計(jì)目的1、學(xué)會(huì)運(yùn)用理想運(yùn)算放大器組合設(shè)計(jì)出各種運(yùn)算放大器，掌握各種運(yùn)算器的功能及原理。2、學(xué)會(huì)運(yùn)用運(yùn)算放大電路組合出簡(jiǎn)單的電路圖，計(jì)算一些較為簡(jiǎn)單的公式、解答較為簡(jiǎn)單的方程 3、提高自主學(xué)習(xí)能力、綜合分析能力、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力； 4、學(xué)會(huì)運(yùn)用multisim軟件對(duì)電路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)、模擬、糾正，通過(guò)對(duì)仿真軟件的使用，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。2、 課題設(shè)計(jì)任務(wù)以及要求1、 總體要求（1） 畫(huà)出完整的電路圖；（2） 選擇各環(huán)節(jié)所用器件的參數(shù)。2、具體要求： 利用理想運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出一個(gè)可以得到解的電路圖，并運(yùn)用此電路圖進(jìn)行運(yùn)算。3、 設(shè)計(jì)原理及參數(shù)一元二次方程的解為，可以分解為和。對(duì)于以上公式，要用到乘法運(yùn)算、減法運(yùn)算電路、開(kāi)方運(yùn)算、除法運(yùn)算電路、同相比例運(yùn)算電路（2a）、反相輸入加法運(yùn)算電路。（1） 乘法運(yùn)算：模擬乘法器是一種完成兩個(gè)模擬信號(hào)相乘作用的電子器件。電路符號(hào)為：輸入和輸出之間的關(guān)系： 當(dāng)ux=uy時(shí) 其電路圖如右下圖： 而此時(shí)UO=Kuxuy,從而可以完成平方運(yùn)算。本設(shè)計(jì)中需要用到和4ac,所以令平方運(yùn)算的K=1，乘法運(yùn)算的K=4（2）減法運(yùn)算：其電路原理圖如右圖所示：輸入和輸出之間的關(guān)系為：當(dāng)時(shí)，可得（3） 開(kāi)方運(yùn)算電路圖如下圖所示：其輸入和輸出之間的關(guān)系為： 在本設(shè)計(jì)中取、K=-1使（4 ）除法運(yùn)算：電路圖如右圖所示：輸入和輸出的關(guān)系為：在本設(shè)計(jì)中，取、K=-1使 （5） 同相比例運(yùn)算電路輸入輸出關(guān)系為：本設(shè)計(jì)需要求的2a,所以可以令(6) 反相輸入加法運(yùn)算電路輸入輸出的關(guān)系為：在本設(shè)計(jì)中為了得到需要設(shè)置兩個(gè)輸入端，而且要使Rf=R1=R2，這樣就可以得到Uo=-Ui1-Ui2,實(shí)現(xiàn)反相加法的運(yùn)算。四、元器件選取 在本設(shè)計(jì)中要使用LM358AD運(yùn)算放大器，為了保證在輸入電壓比較大的時(shí)候電路不至于燒壞，所以大部分電阻取值為1M和1K五、元器件清單 乘法器、LM358AD理想運(yùn)算放大器、可調(diào)直流電源、電阻、萬(wàn)用表6、 設(shè)計(jì)電路圖 1、電路設(shè)計(jì)圖2、電路設(shè)計(jì)圖七、仿真結(jié)果當(dāng)a=1,b=12,c=20時(shí)，電路設(shè)計(jì)圖輸出的結(jié)果為-1.997V，理論值為-2V，電路設(shè)計(jì)圖輸出的結(jié)果為-9.974V，；理論值為-10V，由于運(yùn)放并非完全理想的運(yùn)放，所以有一定的誤差。 八、設(shè)計(jì)總結(jié) 設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)最主要最關(guān)鍵的就是要有想法，要知道做什么。本設(shè)計(jì)的原始創(chuàng)意來(lái)自我們對(duì)教學(xué)的理解，記得我們當(dāng)初學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的時(shí)候，我們就設(shè)計(jì)過(guò)有VC+便攜求解一元二次方程的程序，而這一次，我們以前學(xué)會(huì)了各種的基本運(yùn)算放大電路，因此用這些電路組合出一個(gè)解方程的電路圖不僅是一個(gè)對(duì)以前只是的鞏固，同時(shí)也是讓我們自身提高的方法。 為了設(shè)計(jì)這個(gè)電路，我們不時(shí)的復(fù)習(xí)第五章的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也查閱了一些關(guān)于multisim的書(shū)籍了來(lái)更多的了解這個(gè)軟件。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，我們學(xué)到了很多的東西： 向我們這樣的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就應(yīng)該是先通過(guò)了解知識(shí)點(diǎn)構(gòu)思出具體的框架計(jì)算出相應(yīng)的參數(shù)再運(yùn)用軟件運(yùn)行檢查錯(cuò)誤修正。這樣就可以節(jié)省很多的時(shí)間，而且得出的結(jié)果就不會(huì)令人失望。 對(duì)于這一個(gè)小設(shè)計(jì)而言，把它分解開(kāi)來(lái)計(jì)算和運(yùn)行有是一個(gè)行之有效的方法，“化整為零”這種思想在這個(gè)小設(shè)計(jì)上就得運(yùn)用，所以我們以后要更多地學(xué)者使用這樣的思想進(jìn)行學(xué)習(xí)、工作，我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)也應(yīng)該是這樣的。 團(tuán)隊(duì)合作的方式讓我們受益良多。這次的團(tuán)隊(duì)合作給我們一種“人多思維廣”的感覺(jué)，當(dāng)電路圖有問(wèn)題的時(shí)候，我們一起討論各種可能出錯(cuò)的地方，很快就把問(wèn)題找了出來(lái)，同時(shí)合理的分工也是節(jié)約時(shí)間提高效率的好方法。九、參考書(shū)目【1】 劉潤(rùn)華、李振梅