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《自动控制元件设计与实践》

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《自动控制元件设计与实践》题目库 题目 1.波形信号发生器 1.1 设计要求: 1. 2. 3. 利用运算放大器 UA741CD 设计方波和三角波发生电路。

使用 Multisim 12.0 仿真并焊接实物电路图 并测试实际电路的放大位倍数。

1.2 设计方案: 图 1 波形信号发生器 Multisim 仿真图

图 1.1 波形信号发生器仿真结果图 1.3 器件清单: 表 1 波形信号电路仿真器件 器件及型号 电路标识 D-30A5V12V 双组电压输出开关电源 VCC 可调电阻,50kΩ R1 电阻,20kΩ R3 电阻,10kΩ R2 电阻,2kΩ R4 电阻,2.7kΩ R5 电容,22nF C1 放大器,3554AM U1,U2 齐纳二极管 IN5340B,6V D1,D2 数量 1 1 1 1 1 1 1 2 2 题目 2.可控单音频发声电路 2.1 设计要求: 利用 555 定时器设计并实现一个标准的单音发声电路, 了解声音的产生过程。

并在 multisim 上进行仿真。

2.2 设计方案: 图 2 可控单音频发声电路 Multisim 仿真图 2.3 器件清单: 表 2 可控单音频发声电路器件清单 器件及型号 电路标识 555 定时器, 555_VIRTUAL A1 D-30A5V12V 双组电压输出开关电源 V1 电阻, 1.0kΩ R1 电阻, 100kΩ R2 小灯泡, 2.5 V X1 电容, 10uF C1 拔码开关 S1, S2 蜂鸣器 BUZZER 10 Hz LS1 数量 1 1 1 1 1 1 2 1 题目 3.电压-频率转换电路 3.1 设计要求: 1. 掌握电压-频率转换电路的工作原理及设计方法。

2. 掌握电路参数的调整方法。

3. 以上电路的实现所使用的放大器原件主要基于 UA741CD。

4. 设计完成在 Multisim 上进行仿真,并测试实际电路与仿真电路的误差。

5. 从原理上分析该误差产生的原因,并简控讨减小误差和优化设计的思路和方法。

电压-频率转换电路的功能是将输入直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压,故 称为电压控制震荡电路。

可以认为电压-频率转换电路是一种模拟量到数字量的转换电路。

3.2 设计方案: 图 3 电压频率转换电路 Multisim 仿真图 图 3.1 仿真波形图

3.3 器件清单: 表 3 电压频率转换电路图原器件清单 器件及型号 电路标识 电容 220nF C1 D-30A5V12V 双组电压输出开关电源 V1, V2, V4, V5 电阻, 10kΩ R1, R2, R3, R4, R5 齐纳二极管 IN5340B, 6 V D1, D4 拔码开关 S1 运算放大器, UA741CD U1, U3 转换二极管, 1N4148 D3 数量 1 4 5 2 1 2 1 题目 4. 电流-电压转换电路 4.1 设计要求: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 掌握电流-电压转换电路的工作原理及设计方法。

掌握电路参数的调整方法。

电路可输入几毫安至几十毫安的电流, 经过比例放大器和加法器后可输出± 10V 的电压 信号。

分析设计小电流信息号源产生电路,并用于该实验。

电路实现所用放大器基于 UA741CD。

设计思路用 Multisim 进行仿真。

仿真通过后方 接入实际电路。

从原理上简要分析仿真结果我与实际电路结果误差产生的原因。

并至少提出一种可以 优化设计的方安。

4.2 设计方案: 图 4 电流电压转换电路 Multisim 仿真图

4.3 器件清单: 表 4 电流电压转换电路原器件清单 数 量 任意波形信号发生器 DG1022U(25MHz) I1 1 电阻, 1.0kΩ R3 1 电阻, 10kΩ R1, R4, R5, R8, R9, R10, R11 7 电位器, 22kΩ R2 R6 2 电阻, 500Ω R7 1 电压表, VOLTMETER_V U1 1 D-30A5V12V 双组电压输出开关电源 V1, V2, V3, V4, V5 5 运算放大器, UA741CD U2, U3 2 器件及型号 电路标识 题目 5.555 定时器单稳态触发器电路 5.1 设计要求: 用 555 定时器构成一个单稳态触发器,该触发器具有一个稳态电路和一个暂稳态电路。

一 般情况下,电路处于稳态,外加触发脉冲可以使电路翻转到暂稳态,在暂稳态停留一段时间后 自动返回稳态。

1. 使用 Multism 对设计思路进行仿真。

2. 仿真通过后在面包板上搭建实际电路。

并测试实际电路与仿真结果的差异。

3. 对该差异进行原理上的探讨和分析。

并至少提出一种可以优化设的方案。

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