电流电压(IV)转换器电压电流（VI）转换器声控式音乐彩灯控制器2

电流电压(IV)转换器电压电流（VI）转换器声控式音乐彩灯控制器2 自动化 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院 模拟电子课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 (报告) 学生姓名: 班 级: 学 号: 设计题目:1.电流/电压(I/V)转换器的制作与调试 2.电压/电流,V/I,转换器的制作与调试 3.声控式音乐彩灯控制器的制作与调试 同组姓名: 指导教师: 2010 年 7 月 第一章 电流/电压(I/V)转换器的制作与调试 ................................................................... 3 1.1设计任务............................................................................................................................ 3 1.2总体设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 .................................................................................................................... 3 1.3系统分析与设计 ................................................................................................................ 3 1.3.1电路原理 .................................................................................................................. 3 1.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 ....................................................................... 4 1.4.1 总电路图: ........................................................................................................... 4 1.5系统安装、调试与误差分析 ............................................................................................ 5 1.5.1 电路图连接 ........................................................................................................... 5 1.5.2 调试 ....................................................................................................................... 5 1(6改进意见与收获体会 ...................................................................................................... 5 第二章 电压/电流(V/I)转换器的制作与调试 ......................................................................... 6 2(1设计任务 .......................................................................................................................... 6 2(2总体设计方案 .................................................................................................................. 6 第3章 声控式音乐彩灯控制器的制作与调试 ......................................................................... 11 3.1设计任务.......................................................................................................................... 11 3.2总体设计方案 .................................................................................................................. 11 3.3系统分析与设计 .............................................................................................................. 11 3.3.1 电路原理 ............................................................................................................. 11 3.4总电路图元器件清单仪器仪表清单 .............................................................................. 11 3.4.1 总电路图 ............................................................................................................. 11 3.5系统安装调试与参数测量 .............................................................................................. 12 3.6改进意见与收获体会 ...................................................................................................... 12 参考资料:..................................................................................................................................... 13 2 第一章 电流/电压(I/V)转换器的制作与调试 1.1设计任务 熟悉各元器件,仪器仪表和集成运算放大器的使用,按要求写出设计过程和调试过程及步骤,设计电流电压转换装置并调试，将0-10毫安的输入电流转换成0-10伏的输出电压,控制误差在5%以下. 1.2总体设计方案 运用集成运算放大器将输入信号放大，但输入是电流，输出是电压，在输入后输出前将输入电流转换成电压，再将电压放大，此过程完成了电流电压转换功能。 图1-1 电流/电压(I/V)转换器 1.3系统分析与设计 1.3.1电路原理 电路采用电压并联负反馈和运放的虚短虚断性质，在输入端用一个较小的电阻R采集电流，使输入电流基本完全通过电阻，既而输入电流转化为R两端电压输入，并通过一个比例运算放大电路控制电压增益，得到一个输入电流和输出电压的关系式 。-15V电压那个支路是用来调零的:当电流Ii=0时，调整电位器使V0=0(设左下角10k电位器电压为Vip)。输入端电阻R为电流采样电阻，很小(电流表内阻越小越好)，且一定满足R<<100k，故Ii在R上产生电压。设R上端电位为Vi1，R下端电位为Vi2，所以Ii*R=(Vi1-Vi2)。右边10k负责调整增益的，设右边10k电位器可调端电压为Vop，2个2k电阻与100k电阻的连接节点电位设为Vn(上面的)和Vp。输入输出关系推导如下:由运放虚断，则2个2k 3 电阻上无电流，有: (Vi1-Vn)/100k=(Vn-Vop)/200k (Vi2-Vp)/100k=(Vp-Vip)/200k 由运放虚短，则Vn=Vp 联立3个方程，得 Vop=Vip-2(Vi1-Vi2)=Vip-2*Ii*R 设右边10k电位器上半边电阻为Rup，下半边电阻为Rdown，因为右边 10k<<200k(最上边的)，故200k的分流可忽略。则Vop是电位器分压Vo， Vop=Rdown×Vo?(Rup+Rdown)=Rdown×Vo?10k 所以 Vo=(10k/Rdown)*Vop=(10k/Rdown)*(Vip-2*Ii*R) 元器件清单、仪器仪表清单 1.4 总电路图、 1.4.1 总电路图: 图1-1 电流/电压(I/V)转换器 1.4.2 元器件清单: 变阻箱---------------------------------1台 100K电阻------------------------------3台 200K电阻------------------------------2个 2K电阻--------------------------------2个 4 最大阻值为10K的滑动变阻器-------------2个 741集成运算放大器----------------------1个 导线------------------------------------若干 1.4.3 仪器仪表清单: 直流电流源--------------------------------1台 直流电压源--------------------------------1台 万用表. ----------------------------------1台 1.5系统安装、调试与误差分析 1.5.1 电路图连接 按电路图在电路板上选取适当位置的插孔焊接电阻及运算放大器,将对应元件下方的插孔焊满焊锡,以便导线的焊接.按照电路图连接电子元件,在互相连接的焊点之间焊接导线.在需要加输入信号或接地及输出端应焊接导线连出. 1.5.2 调试 将电路板引出的连线与对应的仪表相连,接地导线与地相连，将两滑动变阻器调至中间位置，加输入电流信号。调节调零电阻，使得在零输入时，输出信号也为零。当输入电流变化时，输出电压也随之改变，说明电路工作正常。当输入为10毫安时，调节输出为10伏，一次将输入调为8，6，4，2毫安,一次测得输出电压。记录 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 如下。 表1.4 参数测量 电流信号(毫安) 0 2 4 6 8 10 电压信号(伏) 0 -2.17 -4.50 -6.48 -8.53 -10.00 理论电压信号(伏) 0 -2 -4 -6 -8 -10 1(6改进意见与收获体会 改进意见:首先分析电路图，焊接电路板时注意合理分布。在一个焊点的多根导线尽量同时焊接。焊接后检查是否有虚焊。尽量避免调试时的多种错误不可分辨，妨碍测试过程。 收获:学会了电流电压转换器的设计方法和性能指标测试方法，培养了实践技能，提高了分析和解决实际问题的能力。 5 第二章 电压/电流(V/I)转换器的制作与调试 2(1设计任务 熟悉各种仪器仪表集和成运算放大器的使用,按要求写出设计过程和调试过程及步骤,设计电压电流转换装置并调试，将0-10伏的输入电压信号转换成0-10毫安的输出电流信号,控制误差在5%以下. 2(2总体设计方案 在控制系统中，为了驱动执行机构，常需要将电压转换为电流。一般在放大电路中引入合适的反馈，可以实现上述转换，如图1。 为实现输出电压Uo与输入电压Ui反相。电阻RL跨接在集成运放的输出端和反相输入端，引入了电流转换的基本原理电路。该电路既是一个反相比例运算电路，故输出电压并联负反馈。同相输入端通过电阻R1接地，R1为补偿电阻，以保证集成运放输入级差分放大电路的对称性;即各支路R1=R//RL。 由于理想运放的净输入电流均为零，故R1中电流为零，所以 Un=Up=0，则负载电流 UiII,, LR 图2-1 电压/电流(V/I)转换器 在实用电路中，常常需要负载电阻RL有接地端。于是有下图2 由于该电路引入深度负反馈，可以认为集成运放的两个输入端电位Un?Up,电流In?Ip?0,因此在结点N的电流方程为 6 UUUU,,0inn ,RR12 因而N点的电位 UU0iU,(，)*R (2.4) (R,R//R)nnn12RR12 结点P的电流方程 UUU,popi，, oRR3因而P点电位 UoU,(,i)*(R//R) (2.5) po3R3 由上推导，P点的电压近似等于N点的电压，即Un? Up，并假设R2/R1=R3/R, 利用式(2.4)和式(2.5)相等的关系，得到Io=-Ui/R 图2-2 电压/电流(V/I)转换器 将以上两图综合，设计以下电压电流转换器。 7 图2-3 电压/电流(V/I)转换器 2.3系统分析与设计 Vi是输入电压，经过运算放大器放大信号到输出端，可调电阻W1是调零用的，以消除电路的零点误差，可调电阻W2是调放大倍数用的，Rl是负载电阻，允许在一定范围内变化，Io是输出电流。运算放大器的引脚接法如下:2接反向输入端，3接正向输入端，4接反向电压，6接输出端，7接正向电压。电阻R3引入电压串联负反馈，电阻R4引入电压并联正反馈。由虚短:V1=V2，由同相端虚断:(Vi-V1)/R1=(V1-V4)/R4 => 即:Vi-V1=V1-V4，由反相端虚断:(Vp-V2)/R2=(V2-V3)/R3 => 即:Vp-V2=V2-V3，所以:Vi-Vp=V3-V4，由节点V4的KCL关系有:(V3-V4)/W2+(V1-V4)/R4=Io，所以:Io=(Vi-Vp)/W2+(V1-V4)/R4，再由于W2< 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 系列教程—模拟电子线路设计，电子工业出版社，高吉祥主编 [4]《电工学》，高等教育出版社，曹建林主编 [5]《模拟集成电路设计》杨华中，汪蕙，刘润生著， 高等教育出版社，1996 13