模拟电路范文

模拟电路范文第1篇

1.1“慢”是指适当放慢课程讲授速度。《模拟电路》课程有些内容讲授不宜过快，特别是对基本概念的讲授，教师课堂上一定要讲透、讲懂，否则欲速则不达。我的体会是“磨刀不误砍柴功”，要做到慢中有快。比如判断反馈电路的反馈极性和组态时，学生只有牢固掌握了基本概念和基本分析方法，才能快速准确的判断反馈电路中的反馈极性及组态，对负反馈放大电路的计算问题才会迎刃而解。

1.2“精”是指教师要精心备课、精心讲解和精心组织学生练习。教师只有充分了解和熟练掌握《模拟电路》课知识的教学要求和教学重点，才能高屋建瓴，深入浅出地讲解，把抽象深奥的理论讲浅了，把简单的概念讲深了，从而灵活掌握课堂教学进度，在课堂上做到双向信息及时反馈，及时调整。教师对基本概念、基本分析方法则要反复讲通、讲透，对一些简单实用的方法要讲会，善于举一反三，这样可以节省时间，提高课堂效率。

1.3“快”是指讲授《模拟电路》课程内容时要快速把学生吸引住，使他们专心听讲，跟上你的思路，积极有效地配合你，并迅速吸收、理解和掌握所讲授的内容。吸引学生注意力的方法很多：比如讲课前教师告诉学生这部分内容非常重要，它贯穿于本课程的各个章节，与各章节有紧密的联系，而且又很抽象难学。这么一强调，学生就会重视这部分知识内容的学习，通过学生的听课表情及课堂练习就可以及时了解他们的听课效果，这样就能在较短的时间内，让学生掌握所学内容，使他们有一种收获感和成功感。教师再因势利导，学生就会自觉地把这部分知识的学习向深度和广度延伸，同时会更加专心地投入到下部分知识的学习中去。

2、讲授过程中把握住通、练、归、记四个关键

2.1“通”是指教师对反馈的极性及组态等部分基本内容要讲通。让学生深入理解掌握这些最基本的内容，即熟练准确地运用瞬时极性法、输出交流短路法及输入回路求和法来进行判断。只有完全掌握了这些内容，才能以此为依据准确地进行判断和检验。

2.2“练”是指课堂教学中的举例练习过程。教师在教学过程中通过练习加深学生对理论知识的及时理解和消化。该过程中要求教师对所举例题要精选，如例题，稍加变化条件后就可变成学生的练习题，这样既不耽误时间，又不会分散学生的注意力；既能达到使学生理解一掌握一提高的目的，又易于使学生发现和总结规律，而且讲练结合这种方式能使课堂自始至终按教师设计的思路进行，学生的潜力也易于被充分地调动起来。

2.3“归”是指教师讲解例题后通过改变例题条件让学生归纳一些基本规律或结论，然后再用归纳出来的规律去检验、去练习，大大提高了做题速度，学生们感到有一种成功和收获感。这一过程非常重要，实际上是把书本上的基本理论知识在应用过程中进行了升华，完成了知识学习过程中的一次量变到质变的飞跃。

2.4“记”是指让学生除了记住最基本的瞬时极性法、短路法及求和法外，还要把总结出来的规律及结论牢牢记住，并能熟练运用。如需记住的结论有：①由共射、共集、共基组态组成的分立无件放大电路，应记住三极管三个电极之间极性的瞬时对应关系。②对由集成运放组成的放大电路，如R工两端压降等于u。通过RF引回的反馈是电流反馈，否则是电压反馈；反馈信号引回到信号输入端是并联反馈，引回到辅入信号的另一端则是串联反馈。③判断是交流还是直流反馈，主要看反馈支路有无电抗性元件，如串联有电容是交流反馈，并联有电容则是直流反馈。3、练习环节中做到准、变、速、验

3.1“准”是指提高作题的准确率。在练习过程中锻炼学生每做一道题都要保证正确，不出现错误，在保证准确率的前提下，稳中求快。准确率非常重要，它能够建立学生学习的信心，提高学习移极性。达不到准，速度再快也是没用的。

3.2“变”是培养学生的应变能力要快。练习题中，教师可以积极有效的、有目的改变已知条件，让学生解题，学生应能迅速应付。通过课堂这种锻炼，可以积极有效的提高学生这种应变能力，对学生综合能力的提高很有帮助。

3.3“速”是培养学生判断过程要迅速。锻炼学生对某一反馈电路从审题到判断、再到检查结果正确与否要快速完成。通过练习不仅锻炼学生能正确地进行分析判断，而且还要迅速。通过课堂这种锻炼，可以提高学生快速判断能力，为学生将来从事不同行业工作奠定良好的基础。

3.4“验”是检验结果的对错。实践是检验真理的标准，对判断出的结果和结论拿不准，鼓励学生到实验室通过亲身实验去进行检验，通过动手连接电路实验，检验得出自己对某电路判断结果的正误。通过课堂这种锻炼，使学生真正树立起实践是检验真理这一辨证唯物观。

4、几点体会

4.1讲练结合式教学可以充分调动学生学习的主动性和积极性。这种效果的产生除了教师在思想上进行发动，使学生重视学习之外，还通过引发学生的成就感、自我表现欲的追求来实现。由于大学生处于青年时期，争强好胜，自我表现欲很强，讲练结合式教学可以使他们成功和表现的欲望充分得以发挥，能够满足他们的个人荣誉感，通过讲练结合把学生的表现欲望全部转移到主动学习上来，成为主动学习的强大动力。

4.2能够把学习内容的科学性与趣味性结合起来。模拟电路课程理论知识强，概念多，抽象、单调，难度大，学起来枯燥无味，容易厌倦。讲练式教学生动活泼，充满趣味，易于聚集学生的注意力，使学生处于兴奋状态，符合教学规律中的寓教于乐原则，学习效率高。

4.3可以实现教学形式由单一向多样转变，提高课堂教学效果。讲练结合式教学形式可以使单一的教师“一言堂”向师生互动式教学转变，课堂活跃，互动气氛好，学生学习压力小，积极性高，课堂效果好。

4.4实现教学相长。大学的课堂教学过程不应是单向的知识传授过程。特别是模拟电路课程，内容、知识、计算难度大，对学生是如此，对教师也是如此。在讲练结合过程中会遇到许许多多的问题，同一问题，学生可能从许许多多不同角度提出问题，就会促进和启发教师，去不断学习和钻研，这对教师是个非常好的提高过程。

4.5采用这种教学方法要求教师必须具备很强的责任心，肯于吃苦，钻研教材，熟悉学生。熟练掌握教材内容和教学大纲，要求对教材重点、难点准确把握，对教学内容还要能够精选。只有这样，讲练结合内容才能连接的好，教师的讲评、补充才会少、精、准，效果才会好。

4.6在运用讲练结合教学方法过程中，要循序渐进，由慢而快。开始时练的内容要少一些，教师可多讲一些，只有树立起学生的信心后，学生主动性才能发挥出来，逐渐提高，最终达到多练的效果。

笔者认为这种教学方法是提高课堂效果的一种模式，对于电子技术课这样的知识性强、重点、难点突出而且又具有一定深度的教学内容效果很好，能最大限度地调动起教师教和学生学的积极性，大大地提高了课堂教学效率。

【摘要】《模拟电路》是普通高校理工科学生的一门专业基础课，该门课程比较抽象难学，学生学习起来普遍感到相对较困难。教师对课程内容的深浅度、难易度、快慢度掌握不好，很容易挫伤学生的学习积极性，课堂教学效果难把握。如何找到一种有效的办法解决这些问题，积极有效的提高学生对这门课程学习的积极性，是任课教师需思考和解决的。本文就这个问题的解决总结出了自己的一点经验和作法，愿与同行们交流。

模拟电路范文第2篇

由于红外成像设备在日益复杂的环境中广泛应用，不可避免会带来噪声和干扰。前端模拟电路处理红外探测器输出的原始模拟信号，是红外成像设备重要组成部分。本文通过前端模拟电路的硬件设计，重点讨论降噪抗干扰的方法，提高设备的可靠性。

【关键词】

红外；降噪；抗干扰

1引言

随着红外探测器成像技术的发展，人们对红外图像质量的要求也越来越高。同时由于系统集成化的趋势，系统可能会同时装备红外、激光、电视等设备，这些设备运行产生的电磁场可能会使红外设备产生不应有的响应，表现为图像噪声大、干扰等现象，严重时甚至影响设备的功能。在红外成像设备中，前端模拟电路连接红外探测器的输出和图像处理单元的输入，直接处理探测器输出的最原始模拟信号。加强和优化前端模拟电路的降噪和抗干扰设计，对提高设备整体的稳定性和抗干扰能力具有十分重要的意义。

2前端模拟电路设计

红外热像仪前端模拟电路部分主要实现的功能有：探测器工作偏压的产生；对探测器输出的模拟信号前置放大；高速模数转换和数据的合成排序等。

2.1探测器偏压供给电路设计由于探测器是敏感器件，尤其是长波探测器，电压波动影响其性能，探测器偏压供给电路给探测器提供严格的低噪声工作电压。探测器正常工作所需的偏压包括读出电路所需的模拟电压VDDA、数字电压VDDL和光电二极管偏压Gpol。模拟电压和数字电压均为固定值5V，而不同探测器的Gpol值并不完全一样，因此Gpol偏压可采用电阻分压方式，通过调节不同的电阻值实现不同的Gpol电压输出。我们采用REF195ES芯片生成模拟电压和数字电压。REF195ES最大输出电流30mA，电压输入范围从5.1V到15V，固定输出5V，输出精度±2mV，很好满足了探测器对模拟电压和数字电压的要求。输出电压可经过低通噪声滤波器电路，进一步降低噪声。低通噪声滤波器电路通常采用串联RL电路或串联RC电路，基本电路结构形式如图1、图2所示[1]。从式(1)、(2)可以看出，只要适当选择R和L的参数，截止频率可以设置成任何值，因此可以设计出具有任意截止频率的低通滤波器。为了提高电路的抗干扰性，本文设计一个RC滤波器，其电容值要求远大于A/D转换器的输入电容。这个电容为采样电容提供电荷，从而消除瞬变。RC滤波器同时也减小放大器地驱动容性负载时产生稳定性问题概率。与电容串联小电阻有助于防止自激和震荡。负载电容较大时，交流性能由负载电容和隔离电阻控制。

2.2信号放大电路设计红外探测器输出的模拟信号在送入A/D转换器处理前，经过两级放大：第一级是噪声滤波电路，它的作用是滤除探测器CMOS读出电路的噪声，同时提供与探测器匹配的输出阻抗。第二级放大电路是反相放大电路，它将输入的模拟信号反相放大，同时对信号进行偏置调节。（1）第一级滤波电路。滤波器按照电气指标一般分为无源滤波器和有源滤波器。由于无源滤波器存在滤波易受系统参数的影响、对某些次谐波有放大的可能、体积大等缺点，此设计中着重考虑应用有源滤波器。与无源滤波器相比，有源滤波器有如下优点：1）信号在无源器件上的损失可以在有源器件上得到补充。2）由于运算放大器具有输入阻抗高、输出阻抗低、高增益、高稳定性和闭环增益等参数调整灵活的优点，因此使用有源滤波器的设计较为方便[2]。压控电压源二阶滤波电路是一种常用的有源二阶滤波电路。压控电压源二阶滤波电路的特点是：运算放大器为同相接法，滤波器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，滤波器相当于一个电压源。其优点是：电路性能稳定，增益容易调节。（2）第二级反向放大电路。放大器的负极输入端接上级信号，正极输入端接可调正电平。增加反向偏置的原因是，红外探测器的输出是探测器响应电压叠加上直流分量，减少直流电平的大小以便于下一步信号放大。正相输入的参考电平的好坏对输出有影响，设计中采用可调电阻分压来提供正相输入的参考电平。

2.3A/D转换电路设计A/D转换器作为前端模拟电路最重要的组成部分，直接影响到后端信号的处理，因此选择合适的A/D转换器十分重要。选择A/D器件主要考虑以下三种因素：l采样位数，即精度要求；l采样频率，取决于模拟信号的变化快慢；l信噪比。以某型探测器为例，其模拟视频输出信号动态范围大于74dB，最大输出速率5MHz。根据输出模拟信号的动态范围可以计算出，A/D转换器的转换位需大于12位。由于探测器数据输出最大速率是5MHz，因此A/D转换器的转换速率也必须得大于5MHz。为了满足某型号探测器性能指标的要求，我们选用AD9240。AD9240是美国AD公司生产的一种14位、10MSPS高性能模数转换器，它具有片内高性能采样保持放大器和电压参考。在单一+5V电源下，它的功耗仅有285mW，信噪比与失真度为77.5dB，信噪比（f=5MHz）为78.5dB。AD9240的模拟输入范围非常灵活，可以是DC或AC耦合的单端或差分输入[3]。AD9240内部结构框图如图4所示。其中VINA与VINB是信号输入端，CLK提供采样时钟，VREF提供参考电平，SENSE控制AD9240的采样电压幅度和参考电平来源。红外探测器的输出电压范围为1.6V~4.6V，为了使A/D转换器发挥最佳分辨率，需将A/D转换器的动态范围覆盖红外探测器的输出范围。同时为了减少温度飘移与内部噪声，提高参考电压精度，此设计中采用了单端输入的外部参考源。当使用外部参考方式时,还应当在CAPT与CAPB之间加一个电容网，如图6所示。该电容网有三个作用：一是与内部参考放大器一起在大频率范围下提供一个低阻抗源以驱动A/D内部电路。二是提供内部参考放大器需要的补偿。三是限制由参考电源产生的噪声干扰。

3结论

红外产品在系统应用过程中，容易受外部干扰，影响图像质量。论文从红外产品前端模拟信号处理着手，在原有设计的基础上，着重探讨进一步降低噪声，提高抗干扰能力的一种设计方法，为后续的设计提供参考。

模拟电路范文第3篇

关键词：开发自制；模拟电路；实验系统；实验项目

1 开发自制实验系统的必要性

实验教学体系和内容在工科高校人才培养中占有重要地位，为了适应国家对创新型人才培养的要求，实验仪器设备必须满足实验教学体系和教学内容变化的要求，而目前市面上配套的实验设备价格较贵，不能满足我们对实验各个层次的要求以及学生个性化发展需求，因此开发先进自制配套的仪器设备对高校来说显得尤为重要。

我校电气信息类教师对电子技术实验越来越重视，不断探索开发新的实验项目，改进实验内容，提升实验层次。结合我校部级电工电子实验教学示范中心建设和山东省高等学校教学改革项目“电工电子创新性实验项目的开发与教学模式研究（2009227）”工作，我校在电工电子实验的教学理论和实验项目建设以及实验教学仪器开发、实验管理制度和信息化平台建设等方面做了大量工作，构建了“研究性、自主性、开放性”三位一体的电工电子实验教学模式，将实验项目分为基础、新技术、综合三个层次。学校鼓励青年教师自制实验仪器设备，给予了大力支持。笔者承担了自制50套模拟电路系统的任务，根据自制实验仪器的任务要求，经过1年多的设计和反复调试，模拟电路系统成功应用于电气信息类及相关专业本科生的实验教学中，每年完成2万多小时的实验教学，而且效果良好，受到师生们的好评。

2 模拟电路实验系统的设计和平面分布图

基于实验项目基础、新技术和综合三个层次的要求，我们开发的模拟电路实验系统采用模块化设计。在设计过程中，实验系统既要完成模拟电子技术的所有基础实验，还要添加新技术模块以及新的实验手段，提高实验的层次。实验箱中的实验电路按模块设计，模块中的基本实验电路，外接其他元件或与其他模块电路组合，完成不同的实验要求。每个实验的电路原理图和大部分元器件在实验板表面一目了然，学生可根据设计好的原理图搭建电路，提高学生的独立思维能力和动手能力；实验箱还配有Cypress公司的在线可编程模拟器件，为师生提供了学习模拟器件新技术的实验平台。同时，实验箱还设有音频信号输入口，为连接虚拟信号分析仪做了准备。

该实验箱主要包括以下模块：

（1）电源模块：工频赫兹的交流额定电压输入，输出直流电压±12 V和+5 V，电流I≥0.2 A，还设有双路直流信号源，均可输出-0.5 V～+0.5 V，-5 V～+5 V，而且连续可调。

（2）分立元件电路包括双路跟踪直流稳压电源，分立元件放大电路，集成运放电路，差分放大电路，功放模块，场效应管电路，集成稳压模块，电位器组，电阻、电容和二、三极管等，PSoC（片上可编程系统），音频信号输入口以及面包板扩展区等。

实验箱上各个模块都是独立的，没有共地，实验中需要经过连线实现共地。多数模块是分立元件，学生做实验时可灵活连线，自由搭建电路，但是实验中需要认真分清各个模块，以免连接错误，损坏设备。

3 模拟电路实验系统支持的实验项目

本实验系统可以完成模拟电子技术全部基本实验，如单级放大电路、负反馈放大电路、差动放大电路、双路跟踪直流稳压电源、电压比较器、运算放大电路和振荡器等实验，还增加了在线可编程模拟电路的新技术模块，可支持数控放大器、电压比较器、PWM控制LED灯和滤波器等实验。实验系统中预留和虚拟信号分析仪配套的接口。图2为虚拟信号分析卡外观图及模拟电路实验系统中的配套接口，很多实验可以用虚拟信号分析提供测试波形，并进行信号的分析和处理。图3为虚拟信号分析仪与实验系统以及测试仪器配套使用的连接关系图。利用该实验系统开出的实验内容和手段丰富，提高了实验层次，能够激励学生学习更多先进的知识，掌握更多的实验方法。此外，利用面包板另备一些元器件，即可实现其他模拟电路综合实验，例如：温度监测及控制电路，噪声监测器，交流电压欠、过压保护电路的设计等。

4 实验系统的使用效果及体会

实验电路连接非常灵活，每个实验的电路原理图都印刷在实验板表面，增加学生的感性认识。学生可根据自己设计的实验电路图搭建电路，锻炼了学生的独立思考能力和动手能力，展现了个性。同时增加了新技术模块和新技术实验手段，推动了实验课程体系及实验内容的改革。实验系统自使用以来受到师生的肯定，因实验系统由教师制作，锻炼了青年教师的动手能力和实验调试能力，方便了维修，同时也促进了实验教学示范中心的建设。在2012年年底的部级电工电子实验教学示范中心验收时，我校自制实验设备作为一个亮点和特色展示给评委专家，得到了一致好评。

参考文献

[1] 杨宏，李国辉.走自制实验设备之路 促进实验教学改革[J].实验技术与管理，2013（1）：225-227.

[2] 汤宏群，苏广才，陆际春.自制实验设备对提升原始创新能力的作用[J].教育教学论坛，2014（7）：281-282.

模拟电路范文第4篇

关键词：锁相环；电路设计；实验结果；电路改进

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)18-4459-03

Phase-Locked Loop Circuit Design

DONG Yun

(China Petroleum Engineering & Construction Corporation, Beijing 100120, China)

Abstract: Aiming at the defects of the existing analog phase-locked loop, the idea of fabricating analog phase-locked loop with imported VCXO is introduced in this article. The article also puts forward the design and selection of elements of the circuit. Test with experiment shows that feasibility of such scheme and the possibility of circuit improvement.

Key words: phase-locked loop; circuit design; experiment result; circuit improvement

现有的网络产品中使用了大量模拟锁相环，如网板、光接口板、时钟板等。现在很多使用的模拟锁相环PLL－II完全由变容二极管等分立元件构成，离散性大，设计不尽合理，工艺品质也难保证，但在一些电路中模拟锁相环是必须的。如果选用进口高品质VCXO，配合精心设计的滤波器， 自行设计制造将会使其品质得到全面控制。一方面与现有模拟锁相环完全兼容，可以直接替换，另一方面避免了选用TRU050造成独家供货的局面。

1 电路设计方案

锁相环电路设计方案如图1所示。其中虚线方框内的电路是为实现失去参考源时锁相环输出中心频率的功能所增设的电路，除去这一部分功能电路，即为典型的采用有源比例积分滤波器的二阶锁相环基本电路。其中：鉴相器、1/N分频器，1/256分频器和参考源检测电路做在EPLD中，其它元件可焊接在与PLL-II体积相近的一个电路中。EPLD之外的电路所用管脚与PLL-II相比，可以省去-5V电源脚，只使用单＋5V电源。因比PLL-II增加无参考源时输出中心频率的功能，电路中增加了一个指示参考源信号有无的逻辑电平管脚。在PLL-II的管脚分配中有未用的管脚可以利用。除此管脚之外，本电路的其它管脚可做到与PLL-II完全兼容。图中的元件值为：

R1＝10KΩ，R2＝220KΩ，R3＝1.2KΩ,C=1μF。

下面对电路中各部件的设计和选择做一说明。

1.1 基本环路

1）鉴相器

鉴相器电路采用双端输出下降沿比相的数字鉴频鉴相器。采用这种鉴相器是为了与PLL-II的管脚兼容。本电路采用8KHz的单一鉴相频率，鉴相器前端的1/256分频器用来将2MHz的时钟信号分频到8KHz。

本电路使用的鉴相器具有非线性鉴频特性，理论上讲它的捕捉范围可达到无限大，实际上受到压控振荡器调谐范围的限制，它所构成的锁相环路的快捕带，捕捉带和同步带三者相等。

2）环路滤波器

环路滤波器采用差分输入的有源比例积分滤波器如图1中所示，由它构成的二阶环捕捉特性比较优越，同时这种形式的环路滤波器与PLL-II的管脚兼容。

3）运算放大器

环路滤波器采用有源滤波，其中的运算放大器须满足输入输出要求。其前级的鉴相器输出低电平0.1V，高电平4.0V，要求运放共模电压输入范围大于鉴相器输出电压范围；其后级的压控振荡器压控电压范围0.5~4.5V，要求运放输出电压范围大于压控电压范围，因此本电路采用了低漂移的斩波rail-to-rail运算放大器LTC1152。采用＋5V电源时，其共模电压输入范围是0～5V；输出电压范围是0～5V；满足使用要求。

4）压控晶体振荡器

锁相环中采用CONNOR WINFIEID的HV系列高稳定度晶体压控振荡器，调谐范围大，频率稳定度高。

1.2 失去参考源时，自动输出中心频率的实现方案

首先使用一个参考源检测电路判断参考源的有无，然后用检测电路输出的逻辑电平控制二选一的模拟开关选择压控振荡器压控端的输入信号，完成无参考源时输出中心频率的功能。参考源检测电路如图2。

图中，PLL32K是由本电路的VCXO分频而来，因此始终存在。CLK_8K就是分频后送入锁相环的参考信号，它经D触发器整形后，每来一个上升沿就输出一个窄的正脉冲。当CLK_8K信号存在时，它不断使计数器清零，计数器高位没有翻转的机会，SW1始终输出0。当CLK_8K信号失掉后，计数器连续计数，当SW1由0跳变为1后，SW1信号将计数器时钟关闭，SW1维持1。这样，有参考源时，SW1＝0；无参考源时，SW1＝1。

模拟开关选用CD4053，它的控制端接SW1。SW1＝0时，环路闭环，模拟开关并入环内，锁相环正常工作。SW1＝1时，环路开环，由两个串联于＋5V电源和地之间的1.2KΩ电阻(图1中的R3)提供的电源分压(约2.5V)控制VCXO的输出频率。

采用＋5V电源时，CD4053导通电阻最大为500Ω，关断漏电流±0.01nA，

后级VCXO压控端输入阻抗≥50KΩ，保证控制电压几乎全部加到VCXO压控端；VCXO压控电压范围0.5~4.5V，运放LTC1152的输出电压范围0～5V，CD4053的模拟信号电压传输范围0～5V；满足传输要求。总的来说CD4053并入环内对环路特性影响不大，环路仍可按典型的理想积分器二阶环来分析。

2 实验结果

2.1 捕捉范围

测试电路如图3。

应用上述测试电路对HV51系列两片VCXO进行测试，测试结果如表1。

2.2 中心频率

本电路在失去参考源的时候，会自动输出中心频率，测试电路如图4。

控制VCXO输出中心频率采用电阻分压电路，因此电源电压变化对输出频率有影响，测试结果如表2。

2.3 线性度

小于20％，单调上升。

2.4 占空比

典型值50±5％，最大不超过50±10％。

2.5 输出负载

输出电流24mA，可驱动15个74系列TTL门电路，或60个74LS系列TTL门电路。优于TRU050和PLL－II。

2.6 固有抖动

在1ns左右，与TRU050和PLL－II相当。

2.7 静态相差

用8KHz鉴相，相差小于30ns。因采用单一鉴相频率，参考源为2MHz时，静态相差比TRU050和PLL－II差，参考源为8KHz时，静态相差比TRU050好。

2.8 抖动容限

测试电路如图5所示。

利用误码测试仪PF140进行测试，结果如表3所示。

抖动容限反映了锁相环工作在线性区域时，所能承受的输入相位抖动的最大值。由上可见，抖动容限值均大于国际，满足要求。在低频段优于TRU050，在高频段较TRU050差。

由于Bt8510中的时钟提取电路在输入抖动为零时，输出仍有抖动80ns，实际锁相环的抗抖动指标要优于上述指标。

2.9 抖动转移曲线

测试电路和测抖动容限的电路相同。

当输入抖动均为2UI时，测得输出抖动如表4所示。

测试结果表明：各频点输出抖动指标均优于国标。除2Hz、5Hz、10Hz三点指标比TRU050差外，其余频点指标均优于TRU050。

3 电路可改进之处

3.1 模拟开关

本电路采用CD4053，但74HC系列CMOS传输门的多项性能优于CD4000系列。实验前因为手头正好有CD4053，因此使用了CD4053。若使用74HC系列CMOS传输门相信可获得更好的特性。

3.2 2.5V电压提供方案

本电路采用两个1.2K?电阻分压得到的2.5V去控制VCXO压控端输出中心频率。其精度受电源电压偏差的影响。若改用输出固定2.5V电压的微功率电压基准LM385-2.5，可免受电源电压的影响，会有更大改善。

3.3 如果对稳态相差有特殊要求，须采用2MHz鉴相

4 结束语

自行设计制造锁相环电路，测试结果合格，完全符合使用要求，如果采用这种设计，既可以全面自主控制锁相环其品质，又可以兼容已有模拟锁相环，进行直接替换，还可避免了TRU050造成独家供货，相信随着实践的检验，这种锁相环电路必将在实际应用中得到越来越广泛的应用。

参考文献：

[1] Vertron TRU050 Datasheet[Z].

[2] 王福昌,鲁昆生.锁相技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.

[3] Floyd M.Gardner.锁相环技术[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[4] 夏文鹤,青小渠,刘莉.基于多路移相时钟的瞬时测频模块设计[J].电子测量技术,2008(6).

[5] GUAN Yunfeng,ZHANG Zhaoyang.LAI Lifeng DPLL implementation in carrier acquisition and tracking for burst DS-CDMA receivers[Z].2003(4).

[6] 杜瑜.三阶数字锁相环环路参数的设计方法[J].电讯技术,2007(5).

[7] ALMEIDA M T,PIEDADE S M.High performance analog and digital PLL design[Z].1999.

[8] BRADFORD W P,JAMES J S.Global positioning system:theory and applications[Z].1996.

模拟电路范文第5篇

关键词： 模拟集成电路；剖析调查；缩版设计

0 引言

电子产品的发展，得益于制造技术的进步——晶园厂旧线的提升、新线的不断涌现。但我们也看到在产能升级、产品繁荣的同时也促进了模拟消费类电路不断削减售价，尤其是量大的产品，出厂价一年不如一年已是不争的事实。这样迫使设计制造商不断寻找方法来改善芯片版图设计、工艺制造过程，以达到更好的控制成本降本增效的目的。不可否认，纵观国内模拟消费类电路市场，早些年国内设计生产商设计方法可以说95%以上属于仿制国外样品，给人的印象就是照抄。然而近年来，随着新生代尤其海归派的加盟，新设计公司雨后春笋般涌现。为了争夺市场，保持盈利，众多公司不得不抛弃传统仿制法，另辟蹊径走自己的路，使出各自招式，以开拓、创新手法将版本优化，如把元器件按比例规则缩小、布线单层改双层，翻新老版本来面对日益严峻的市场考验实现收入利润最大化。

传统仿制，赢市场获利润将变得越来越困难，因芯片成本占电路成本很大一部份，降芯片成本对于电路设计制造商而言就是利润、体现效益。缩版是创新，缩版设计将会越来越受到业界的重视，优良的电路缩小改进版本将会源源不断的登上电路创新舞台。

1 缩版策略

1.1 产品选择性

模拟消费类集成电路产品众多，五花八门，产品缩版要有选择性。因为缩版不同于一般的仿制，必将带来设计时间、人工成本的增加，并伴有加大投片的风险。对短、平、快的产品，批量小、生命周期比较短的产品，不适宜、不主张缩版；而对产量需求大，竞争剧烈，价格敏感，工艺支持、版图可缩，生命力长的产品最适用缩版。总之，市场是无情的，对产品要评估，做到心中有数，有的放矢，避免食之无味，弃之可惜的烦恼，该缩版的缩版，立项不犹豫。

1.2 支撑环境

产品的缩版是建立在工艺技术可行、环境支撑上的。象我公司4吋、5吋线设备不同，制备工艺，加工能力就不同。一个产品缩版首先就得决策部门根据综合因素评估决定产品走哪条线，然后根据加工能力确定版图设计规则。

1.3 技术可行性

1.3.1 线路图优化

从芯片表面观察，线路图整理过程中发现国外很多电路都存在有冗余部份的元件。如果把原来芯片上电路元件全部照搬到基片上，必将会浪费基片的面积。通过线路模拟、仿真，适当修改，合理取舍冗余元件对缩版有积极意义，其面积贡献值得关注。

1.3.2 结构、布局设计

1）压点、元件分岛。通常原版都考虑得较周全，缩版一般不轻易去变更。但有些随工艺变动后，如单层改双层，减少了桥岛例外。

2）双层布线优选。双层工艺虽然比单层工艺难度增大，生产成本增加，但它能有效的缩小芯片面积，并且芯片单位成本获取的利润贡献比工艺增加的成本更大，所以双层应列缩版优选。双层布线避免了桥岛的使用、桥电阻的引入，使布线设计方便、灵活，走线避免迂回，铝线得到优化，能更大地减少信号网走线的不利影响。

3）布局安排。模拟电路的布局结果对电路性能会产生直接影响。电路元件之间的相互关系诸如对称、靠近、远离，成组以及一些节点连线需特殊处理的因素等。要重点关注大信号元件、功放输出管的合理布置，充分考虑散热问题，地线、电源线串扰问题。

4）元件几何图形。电路的好坏由元件的性能来确保，而元件的电特性与其几何图形密切相关。图形缩小的规则宜按比例缩减为好，当图形类型较多时可适当归整。对输出管、缓冲管等，从功率、可靠性考虑不宜同小管子一样按比例缩小，缩减应保守些；要通过调查、参考管子Hfe/Ic变化趋势，结合峰值电流大小，确定管子面积，总之得留有余量。另外缩版电路元件纵向尺寸、横向尺寸都有不同程度收缩，对噪声的影响也要引起关注，从降低噪声设计考虑尽可能减少发射区周长面积比和基区表面宽度，电阻条宽宜宽些，有些矛盾要折衷考虑。

2 设计模拟讨论

近年来，公司在应对市场策略，运用缩版设计手段推出新品种、打市场方面取得了可喜的佳绩。通过缩版设计，使人们丰富了知识，开阔了视野，提高、增长了分析、处理应变能力，积累了不少经验，大批设计人员得到了锻炼。这里，通过一解剖调查实例，试图结合即将要进行缩版设计的一品种（CD2822）作一设计讨论。

2.1 电路解剖调查情况

表1 芯片面积比较

上表中可直观的看出国内厂家产品缩版一貌，也能闻出市场竞争的火药味。

2.2 Cd2822缩版的几点思路、想法

1）根据公司综合安排计划，认真论证目前4吋线工艺加工水平，确定CD2822C所用设计规则。

2）线路图选择。选择原版功能完整图为好。（国内商家情况：A公司（M代码）、C公司（YG代码，单层铝）均用原始线路图；B公司版图按原线路布元件，但铝版有二管弃连）

3）样板借鉴。经解剖、读图、分析多个版本，觉得B公司的版本设计风格最紧凑、活泼，芯片利用率高，可作为重点借鉴版本。（B公司版本具有创新、开拓性，勇气可敬。若无专利之虑，有成功先例，大胆借用。）

4）元件几何图形优化。小信号前置部份晶体管原则上按比例缩小，并适当合理归类，慎重处理好比例恒流源成组管的结构及比例关系（K336的处理方式本人认为有值得商榷之处）；大信号输出管面积宜采用保守缩法，取比“M”版大1/4～1/3，其发射区采取工字状，这对周长、面积有利，对开二铝通孔也方便。

5）布局、布线。由于我们安排上的是4吋线，技术支持的环境与B公司不同，设计规则有一定的差异，但在布局、布线上有可借鉴之处：第1、3脚保护管排在压点下；PN结电容排在4a、5压点下（若需更大些还可以4b、8也利用起来）；二输出地、二前置地均采取合二为一；主要地线布、电源线走中间。基片面积将得到充分利用（见附图）。

6）主要工艺技术。ρvg 0.8～1.0Ω·cm；Tvg 5～6μm；2～3μm套刻；对通隔离；离子注入；双层布线工艺。

3 结语

1）TDA2822产品自意大利SGS公司推出后，产品行销全球。进入国内，因其市场需求量巨大，销量也长久不衰，从而仿制的公司也众多。但价格已不可与往日相比，只能适者生存。面对严峻的市场，我们的现版本想赢利已显得力不从心，所以也只有走继续缩版，降低芯片的单位成本，增强竞争力。目前的缩版计划尽管我们将采取的设计规则比“M”版要大，但通过上面的分析，可以预见经过精心的、合理的设计后，我们能达到、也一定能达到其“M”版芯片面积的水平。更重要一点，领导决策放弃5吋上4吋，虽然芯片面积牺牲了些，但对调节、保证4吋线满负荷生产将发挥重要作用。

2）调研能发现最新动态，能更好的了解竞争对手。开展缩版评估，进行缩版设计在近一段时期内将是双极IC设计、制造商面对严峻收益挑战取胜之法宝。

附图：

作者简介：

模拟电路范文第6篇

关键词：Lorenz系统；吸引子；拓扑结构；电路设计

1 概述

最近十多年来，由于混沌控制与可同步、混沌信号宽频谱及伪随机特性，人们发现混沌在很多领域是有用的，或者存在巨大的应用前景，如电力系统崩溃保护，信息处理，低能耗流体混合，生物医学工程，人脑和心脏中的混沌现象分析，混沌保密通信等。所有这些应用前景都强烈地驱使人们去研究混沌的控制与同步，混沌的反控制与反同步。在应用混沌技术的过程中，都往往需要有目的地生成混沌，或者强化现存的混沌行为，最终通过电路设计来产生混沌信号和实现混沌动力学行为。[1]

本文介绍一种实现三阶模拟Lorenz系统的电路设计方法，从电路仿真结果可以看出，该电路可以实现三阶Lorenz系统类似蝴蝶状吸引子的拓扑结构。

2 三阶连续自治三阶Lorenz系统模型

三阶连续自治Lorenz系统模型（1）是一个三阶连续自治系统且含有两个非线性项xz和xy。这两个非线性项使系统（1）产生分岔、混沌等复杂的动力学行为，但同时它们又使得混沌系统的电路实现变得困难。

方程（2）中不再含有二次项，所以它很容易用电路来实现，但它能够产生蝴蝶状的混沌吸引子，同时具有类似于Lorenz系统的一些定性特征。控制器m可以将系统的轨线限制在对称轴的左边或右边，分别得到左半吸引子和右半吸引子，且左、右半吸引子在m=0时可形成整个蝴蝶型吸引子。

4 模拟Lorenz系统电路实现

在图1所示电路中，放大器A1-A5是电流反馈运算放大器， 由于其具有极佳的动态特性经常用在高速运算系统中。通过一个全波段的整流器来实现非线性项|x|，双极转换常数K通过四个MOS晶体管开关和一个相连的比较仪来实现。选择C1=C2=C3=C，R1=R2=R1=R3=R，Ra=R/a，Rc=R/c，V1=mVI，Vb=bVI，其中VI是任意一个规范化的电压，x=VX/VI，y=VY/VI，z=VZ/VI。则此电路可以实现方程（2）。

5 结束语

在工程应用中，用电路来从物理上来实现Lorenz系y，意义重大。本文介绍一种非常近似地实现Lorenz系统的电路，在本电路中非线性项|x|的偶对称的本质决定了系统（2）在|m|

参考文献

[1]辛方.新分数阶混沌系统的电路仿真与控制[D].哈尔滨工程大学，2011.

模拟电路范文第7篇

1 MAX5865的工作原理

图1所示为MAX5865内部结构原理框图,其中,ADC采用七级、全差分、流水线结构,可以在低功耗下进行高速转换。每半个时钟周期对输入信号进行一次采样。包括输出锁存延时在内,通道I的总延迟时间为5个时钟周期,而通道Q则为5.5个时钟周期,图2给出了ADC时钟、模拟输入以及相应输出数据之间的时序关系。ADC的满量程模拟输入范围为VREF,共模输入范围为VDD/2±0.2V。VREF为VREFP与VREFN之差。由于MAX5865中的ADC前端带有宽带T/H放大器,因此,ADC能够跟踪并采样/保持高频模拟输入>奈魁斯特频率 。使用时可以通过差分方式或单端方式驱动两路ADC输入IA+ QA+ IA-与QA- 。为了获得最佳性能,应该使IA+与IA-以及QA+与QA-间的阻抗相匹配,并将共模电压设定为电源电压的一半VDD/2 。ADC数字逻辑输出DA0~DA7的逻辑电平由OVDD决定,OVDD的取值范围为1.8V至VDD,输出编码为偏移二进制码。数字输出DA0~DA7的容性负载必须尽可能低<15pF ,以避免大的数字电流反馈到MAX5865的模拟部分而降低系统的动态性能。通过数字输出端的缓冲器可将其与大的容性负载相隔离。而在数字输出端靠近MAX5865的地方串联一个100Ω电阻,则有助于改善ADC性能。

MAX5865的10位DAC可以工作在高达40MHz的时钟速率下,两路DAC的数字输入DD0~DD9将复用10位总线。电压基准决定了数据转换器的满量程输出。DAC采用电流阵列技术,用1mA1.024V基准下 满量程输出电流驱动400Ω内部电阻可得到±400mV的满量程差分输出电压。而采用差分输出设计时,将模拟输出偏置在1.4V共模电压,则可驱动输入阻抗大于70kΩ的差分输入级,从而简化RF正交上变频器与模拟前端电路的接口。RF上变频器需要1.3V至1.5V的共模偏压,内部直流共模偏压在保持每个发送DAC整个动态范围的同时可以省去分立的电平偏移设置电阻,而且不需要编码发生器产生电平偏移。图2(b)给出了时钟、输入数据与模拟输出之间的时序关系。一般情况下,I通道数据ID 在时钟信号的下降沿锁存,Q通道数据QD 则在时钟信号的上升沿锁存。I与Q通道的输出同时在时钟信号的下一个上升沿被刷新。

3线串口可用来控制MAX5865的工作模式。上电时,首先必须通过编程使MAX5865工作在所希望的模式下。利用3线串口对器件编程可以使器件工作在关断、空闲、待机、Rx、Tx或Xcvr模式下,同时可由一个8位数据寄存器来设置工作模式,并可在所有六种模式下使串口均保持有效。在关断模式下,MAX5865的模拟电路均被关断,ADC的数字输出被置为三态模式,从而最大限度地降低了功耗;而空闲模式时,只有基准与时钟分配电路上电,所有其它功能电路均被关断,ADC输出被强制为高阻态。而在待机状态下,只有ADC基准上电,器件的其它功能电路均关断,流水线ADC亦被关断,DA0~DA7为高阻态。

图2

2 MAX5865的典型应用

  MAX5865能以FDD或TDD模式工作在各种不同的应用中如在WCDMA-3GPP FDD 与4G技术的FDD应用中工作于Xcvr模式,或在TD-SCDMA、WCDMA-3GPPTDD 、IEEE802.11a/b/g及IEEE 802.16等TDD应用中在Tx与Rx模式间切换等。在FDD模式下,ADC和DAC可同时工作,且当fCLK 为 40MHz时,消耗的功率为75.6mW。实际上,ADC总线与DAC总线是分开的,并与数字基带处理器通过18位(8位ADC与10位DAC)并行总线进行连接。而在TDD模式下,ADC与DAC交替工作,ADC与DAC总线共享,它们一起构成10位并行总线连到数字基带处理器,并可通过3线串行接口选择Rx模式以启用ADC或选择Tx模式启用DAC。由于在Rx模式下,DAC内核被禁用而不能发送;而Tx模式下,ADC总线为高阻态,从而消除了杂散辐射,同时也避免总线冲突。在TDD模式下,当fCLK为40MHz时,Rx模式下的功耗为63mW,Tx模式下的DAC功耗为38.4mW。

图3所示是MAX5865工作在TDD模式的应用电路,该方案提供了完整的802.11b射频前端解决方案。由于MAX5865的DAC采用共模电压为1.4V的全差分模拟输出,而ADC具有较宽的输入共模范围,可以直接与RF收发器接口,因此可省去电平转换电路所需要的分立元件和放大器。同时,由于内部产生共模电压免除了编码发生器的电平偏移或由电阻电平偏移引起的衰减,DAC保持了全动态范围。MAX5865的ADC具有1VP-P满量程范围,可接受VDD/2 ±200mV 的输入共模电平。由于可以省去分立的增益放大器与电平转换元件,因此简化了RF正交解调器与ADC之间的模拟接口。

3 设计注意事项

3.1 系统时钟输入(CLK)

MAX5865芯片的ADC与DAC共享同一CLK输入,该输入接受由OVDD设定的CMOS兼容信号电平,范围为1.8V至VDD。由于器件的级间转换取决于外部时钟上升沿和下降沿的重复性,因此,设计时应采用具有低抖动、快速上升和下降(<2ns)的时钟。特别是在时钟信号的上升沿进行采样时,其上升沿的抖动更应尽可能地低。任何明显的时钟抖动都会影响片上ADC的SNR性能。

实际上,欠采样应用对时钟抖动的要求更严格,由于此时有可能将时钟输入作为模拟输入对待,因此,布线时应避开任何模拟输入或其它数字信号线。MAX5865的时钟输入工作在OVDD/2电压阈值下,能接受50%±15%的占空比。

3.2 基准配置

MAX5865内部具有精密的1.024V内部带隙基准,该基准可在整个电源供电范围与温度范围内保持稳定。在内部基准模式下,REFIN接VDD时的VREF是由内部产生的0.512V。COM、REFP、REFN均为低阻输出,电压分别为VCOM=VDD/2、VREFP=VDD/2+VREF/2、VREFN=VDD/2-VREF/2。分别用0.33μF电容作为REFP、REFN与COM引脚的旁路电容,并用0.1μF电容将REFIN旁路到GND。

在外部基准模式下,在REFIN引脚一般应施加1.024V±10%的电压。该模式下,COM、REFP与REFN均为低阻输出,电压分别为VCOM=VDD/2、VREFP=VDD/2+VREF/4、VREFN=VDD/2-VREF/4。可分别用0.33μF电容作为REFP、REFN与COM引脚的旁路电容,并用0.1μF电容将REFIN旁路到GND。在该模式下,DAC的满量程输出电压和共模电压均与外部基准成正比。例如,若VREFIN增加10%(

最大值),则DAC的满量程输出电压也增加10%或达到±440mV,同时共模电压也将增加10%。 3.3 输入/输出耦合电路

通常,MAX5865在全差分输入信号下可提供比单端信号更好的SFDR与THD性能,尤其是在高输入频率的情况下。在差分模式下,当输入IA+、I-A-、QA+、QA- 对称时,偶次谐波会更低,并且每路ADC输入仅需要单端模式信号摆幅的一半。而通过非平衡变压器可为单端信号源至全差分信号的转换提供出色的解决方案,并可获得极佳的ADC性能。当然,在没有非平衡变压器的情况下,也可以使用运放来驱动MAX5865的ADC,此时,MAXIM公司的MAX4353/MAX4454等运放便可提供高速、带宽、低噪声与低失真性能,以保持输入信号的完整性。

3.4 线路板布线

MAX5865需要采用高速电路布线设计技术,电路布局可以参考MAX5865评估板数据资料。所有旁路电容应尽可能靠近器件安装,并与器件位于电路板的同侧,同时应该选用表贴器件以减小电感。可用0.1μF陶瓷电容与2.2μF电容并联,以将VDD旁路到GND;也可用0.1μF陶瓷电容与2.2μF电容并联将OVDD旁路到OGND;同时分别用0.33μF陶瓷电容将REFP、REFN与COM旁路到GND;而用0.1μF电容将REFIN旁路到GND。

模拟电路范文第8篇

关键词：模拟；电子电路；实验平台；设计

21世纪是信息时代，电子计算机技术得到了快速的发展，覆盖了社会的方方面面，尤其是在教育教学方面的影响更是十分显著，模拟电子电路虚拟实验发展十分迅速。模拟电子电路虚拟实验的出现为电子电路的学习与研究带来了巨大的方便，有效的培养了学生对电子电路的分析、测试、理解与研究能力。传统的电子电路实验过程复杂，方法单一，对于实验设备的要求比较高，浪费了大量的人力物力，而且对一些复杂的电子电路实验而言，传统的实验方式根本无法实现，或者由于实验设备的制约，很多情况下根本无法完成相应的电子电路实验。模拟电子电路虚拟实验出现解决了这些难题，无论是在时间还是教学内容上都有很大的优势，在实际的学习与教学过程中得到了广泛的应用。

1 建设模拟电子电路虚拟实验平台的理念

1.1 与理论相结合

电子电路教学是电学体系中十分重要的知识板块，电子电路教学又分为理论教学、实验教学两个部分。我们进行模拟电子电路虚拟实验就是为了更好的促进电子电路教学整体的进步，因此在实际的教学过程中我们应该充分的考虑模拟电子电路虚拟实验与电子电路理论教学的有效结合，实现两者之间的相互促进，这才是最为科学的实验教学方式。

1.2 解决传统实验模式弊端

传统的电子电路实验教学经常受到仪器设备。实验环境和实验条件的影响，造成在进行电子电路实验的过程中往往不能顺利进行。另一方面，传统的电子电路实验过程中由于实验步骤的复杂性，因此常常是以教师的讲解为主导，学生动手操作和动脑思考的过程很少，并不能真正达到实验的目的。传统电子电路实验教学的这些弊端共同造成了传统实验教学与理论知识脱节，失去实验的意义，但是我们使用模拟电子电路虚拟实验平台进行实验，可以有效的克服这些弊端，解决在实验过程中的条件问题，让学生通过思考进行设计仿真，这样的实验过程能够培养学生的创新性和思维能力，真正达到实验教学的目的。

1.3 与教学目标吻合

我们设计模拟电子电路虚拟实验平台就是为了促进电子电路教学的发展。通过实际的模拟电子电路虚拟实验教学我们也清楚的发现，该技术可以很好的与电子电路课程的教学目标相吻合，这是传统的实验课程无法实现。在具体的表现方面有：首先，采用先仿真后实验的方式，这样帮助学生进行思考，锻炼了学生思维能力；其次，重视基础实验，实现了对学生动手能力和操作能力的全面提高；最后在很大程度上可以对学生的创新能力进行培养，实现学生综合能力的提升。

2 模拟电子电路虚拟实验平台的设计

2.1 模拟电子电路虚拟实验平台的硬件结构

模拟电子电路虚拟实验平台最为重要与核心的部分就是硬件结构的设计，一般的模拟电子电路虚拟实验平台的硬件结构主要是由计算机、接口电路、实验板三个板块组成。

2.1.1 计算机

计算机是进行模拟电子电路虚拟实验平台设计的物质基础也是硬件结构的核心。学生在进行实验的过程中首先要进行的就是在计算机上进行实验的设计与模拟验证。模拟电子电路虚拟实验平台还可以实现多个实验之间的横向对比，这样的设计可以让学习者更加清楚的掌握实验。在模拟电子电路虚拟实验平台的设计中要想实际的实验与虚拟实验进行有效的结合，这样的设计才是更加科学合理的。

2.1.2 接口电路

接口电路也是模拟电子电路虚拟实验平台中十分重要的设计要素。计算机输送的信号一般都是并行数据，而控制节点可以接收的一般都是串行数据，这时就需要植入接口电路，这种电路的作用就是实现控制信号与智能插件版的有效结合，通过这种方式控制节点的通断，这时整个实验平台的关键所在，接口电路对于电路的控制功能一般是通过单片机进行的。

2.1.3 实验板

模拟电子电路虚拟实验平台的实验板是由稳压电源、函数发生器、智能插件板、集成器件插件板等模块组成。它是模拟电子电路虚拟实验平台中主要的模拟实验中心，依靠正弦波形、方波、三角波三种函数发生器进行。

2.2 模拟电子电路虚拟实验平台的软件结构

2.2.1 电子电路虚拟实验子系统

作为电子电路虚拟实验平台的核心电子电路虚拟实验子系统主要是由拟实验子系统、模拟电路虚拟实验子系统、数字电路虚拟实验子系统和综合电路虚拟实验子系统4个部分构成。该子系统可以帮助学生对理论知识进行深入的理解，对电子电路的基础知识进行实验验证，培养和锻炼学生的操作能力。在进行设计的过程中要将RLC移相电路与谐振电路，基本定理（律）验证电路等系列实验设计到该系统中，这样才能充分发挥其作用。

2.2.2 模拟电路虚拟实验子系统

模拟电路虚拟实验子系统的主要作用是帮助学习者加深对于电路知识的理解与认识，同时提高学生的探究能力与独立解决问题的能力。系统中经常会涉及到一些具有思考价值的实际问题，让学生通过分析掌握模拟电路分析、仿真、设计的能力。在该系统的设计过程中要植入晶体管放大电路、信号运算电路、功率放大电路、滤波电路、信号产生电路和直流稳压电源、二极管电路等系列实验。

2.2.3 数字电路虚拟实验子系统

该系统的作用是帮助学生学习数字电路相关的理论知识的学习与理解。让学生通过模拟实验子系统熟练的掌握数字电路的分析、测试与仿真。在具体的系统设计中应该将A/D与D/A转换电路、组合逻辑电路、逻辑器件测试、时序逻辑电路以及555定时器应用等系列实验设计到该子系统中去。

3 结束语

模拟电子电路虚拟实验平台是现代计算机技术发展的产物，对于现代电子电路实验研究和教学工作有着十分重要的意义与价值。该平台为学生的学习提供了一个科学、理想、实用的实验平台，实现了电子电路教学的跨越式发展，对于现代教育教学工作有着重要的意义与价值。

参考文献

[1]刘彦鹏，周展怀.电工电子实验中仿真实验的地位和作用[J].电气电子教学学报，2007，29（1）：67-681.

模拟电路范文第9篇

关键词:LabVIEW程序设计;电子电路模拟;仿真设计;

引言

LabVIEW是以虚拟器，即VI作为应用设计中的硬件资源，并提供数据分析的功能。其作为一种图像化的编程语言的开发环境，集成了电子电路模拟机仿真设计所需的全部工具，帮助开发者完成从设计到测试等一系列步骤，使得仿真系统能够快速便捷地采集、分析和可视化访问所有数据，并直观、真实的再现电子电路运行情景，模拟和仿真电子电路运行过程，加深学生对电子电路的理解、记忆和运用。本文就将LabVIEW引入电子电路模拟及仿真设计中，应用LabVIEW开发软件在图形界面、扩展功能、编程语言、虚拟仪器上的技术优势，明晰设计原理和步骤，并以负反馈放大电路为设计实例，推进模拟与仿真系统的设计与应用。

1电子电路模拟仿真中LabVIEW的设计原理

1．1LabVIEW的主要功能操作

LabVIEW是美国NI公司推出的图形化编程软件，也即实验室虚拟仪器工作平台，在开发程序中，一般将LabVIEW界定为虚拟仪器，也即VI，其扩展名默认．VI。LabVIEW是世界上首个采用图形化编程语言也即G语言、技术的面相仪器的32位编译程序开发系统，其支持数值型、文本型、字符串型、布尔型等多种数据类型，且改变了传统的文本语言编程形式，简化了程序开发、设计流程。LabVIEW软件以应用程序VI为核心，每个VI又由多个更底层的VI构成，底层VI为最基本的计算，具体可实现以下功能:一，可以通过I/O接口设备来采集、测量相关电子电路信号，并完成操作与界面设计功能;二，LabVIEW中集成了现代计算机计算，可运用计算机强大的软件功能来运算、分析与处理信号数据;三，可借助于计算机的显示功能来模拟仿真传统仪器的控制面板，将电子电路信号进行输出显示，及利用计算机硬件和数据采集卡来采集、监测信号数据，而后通过计算机的相关软件对其进行运算、分析、处理之后将其结果传递给显示界面，予以显示测试结果。LabVIEW中的VI由图表/连接器、框图程序和程序前面板构成，其中程序前面板主要是用来模拟仪表的前面板，结合实际要求设置数据来检测输出量，输出量在模拟电子电路中称之为显示，而输入量则可以看作是对系统的控制，无论是显示还是控制在程序前面板上均是以图标的形式呈现，或开关、或按钮、或图形等;框图程序:每一个程序都有相应配套的程序跟随，与程序前面板配套的则是框图程序，框图程序主要是通过LabVIEW编写程序，本质上是一种传统程序的源代码，其包含节点、端口、连线以及图框，端口是传统程序前面板中命令的下达，节点主要是保证系统功能的实现，图框确保程序控制命令的下达，连线是程序执行过程中的数据流，并指明了数据流的动态方向;图标/连接器端口可将一个VI在其它VI的方框图中作为子VI应用，为虚拟仪器向子仪器的数据传输提供条件。

1．2LabVIEW程序设计步骤

其一，创建前面板，前面板主要是仪器操作界面，实际工作开展中用户通过操作前面板实现对仪器的操作，所以创建前面板时需要考虑到仪器界面内容是什么，根据设计仪器的功能需要来设计器见面板。在前面板中加入数值输入空间、现实空间以及波形显示控件等，甚至可以结合用户实际需要自定义功能。其二，创建程序框图，程序框图主要就是创建仪器想要实现的功能，等同于仪器内部电路，结合程序框图特点，做好各部分连线，完成程序设计;程序框图对象包括接线端、子VI、函数、常量、结构和连线，创建前面板后，需要添加图形化函数代码来控制前面板对象，程序框图窗口中包含了图形化的源代码，其基本程序框图，如图1所示。其三，对前面板和程序框图设计完成后，进行调试，通过加亮执行、单步执行等方法，每次调试同相配套理论进行分析，直到确定调试结果同理论分析结果相一致。二基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真系统设计鉴于LabVIEW软件的功能优势性，本文在结合电子电路模拟及仿真的应用需求，遵循相关设计原则和方法的基础上，设计了一种电子电路模拟及仿真系统，主要涉及演示实验模块和实操实验模量两大主模块，同时，因电子电路教学中，常包含晶体管单管放大电路、负反馈放大电路、RCL串联谐振电路、一阶动态电路、二阶动态电路、信号产生电路、基本运算电路等模拟及仿真。本文所设计的电子电路模拟及设计系统是以NIELVIS教学实验室虚拟仪器套件作为硬件平台，其是一种模块化平台，在单个小巧的组成结构中集成了12款最为常用的测量仪器，为系统搭建实验电路和调理电路;在电子电路模拟及仿真系统中，首先要检测拟实验对象的状态，如电子电路输入输出数值、电子电压信号的频率和幅值，RMQ震荡波形及单调衰减波形等，并将这类信号数值转换为符合实际数值的信号，以此作为模拟及仿真实验的根本出发点，应用LabVIEW图形变成软件为开发工具和其相应的DAQ数据采集卡，围绕信号的采集、分析和处理，设计出系统的主要模拟及仿真模块。基于LabVIEW的电子电路模拟机仿真系统主要由硬件系统和软件系统构成，其中，硬件系统主要负将电子电路实验中所测得的模拟信号，并运用信号店里电路的放大、隔离、滤波，使得输入的电子电路信号符合LabVIEW的DAQ数据采集设备预先设定的数值，将采集的模拟信号转换为数字信号经由计算机的数据总线传输给计算机系统，通过LabVIEW中的VI面板显示测试结果;软件系统主要由驱动程序和多种用户自定义的虚拟仪器构成，运用LabVIEW软件的多层次化结构，可以将创建的VI程序作为子程序调用，以此实现系统复杂程序的扩展，并借助计算机强大的计算能力、存储以及数据传输能力，得到电子电路实验参数，在其内存缓冲区来进行电子电路的实际操作。

2基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真的应用实例

就LabVIEW本质特点来看，在实际教学中应用较为广泛，能够通过模拟仪器实验获得教学需要，为了进一步探究LabVIEW实际应用成效，本文在客观分析模拟电子电路的应用特点的基础上，以LabVIEW为开发集成环境，并采用数据采集卡，以负反馈放大电路的模拟及仿真设计为研究实例，进行了详细分析，其总体程序框图如图2所示。多功能信号发射器设计的目为模拟电子电路实验，而在传统的负反馈放大电子电路模拟及仿真设计中，主要是选择元器件，并借助示波器来测量信号的强度和频率，结合实际需要增加其他元件，这样的设计存在较大局限性，造成最终设计的电路结构更为复杂，一旦某一元件出现问题极易造成整体电路出现故障，而信号在传播过程中为模拟信号，输出信号不准确，甚至信号中掺杂着过冲、杂散等一系列问题，影响模拟电子电路实验效果。而较之传统电子电路实验方法来看，LabVIEW模拟电子电路实验方法优势较为突出，可在LabVIEW的控制模块中加入相关的开关和按键，实现系统控制的灵活性，且因控制模块自由度较高，在设置显示器时应选择3个为最佳，以此对3中不同类型的电路波形进行显示;同时，可增设频率选择、幅值选择、开关等控件设置，频率选择控件简化为数值输入控件，便利了电子电路频率和幅值数据信息的直接输入，并可通过计算机鼠标右键选择属性，在计算机外观选项中重新命名这些标签。在前面板中加装数字滤波器相关控件，以此多功能信号发生器与滤波器连接在一起，经过在虚拟面板上的操作，实现信号波形的输出、数字滤波器在时域上的功能分析。为验证LabVIEW软件在负反馈放大电路模拟及仿真设计中的应用失效，本文设计了电压串联负反馈电路，其主要由两级放大子电路构成，并通过一个电容相连，可在前面板中设置电路电阻阻值，输入信号频率、电压数值以及三极管放大倍数等参数，并加入其它的输出信号和工作点，在程序框图中反映出来;同时结合模拟电路知识与输出结果可知，仿真结果验证了负反馈电路对整个电路的影响，串联反馈增大输入电阻，并联反馈减小输入电阻，电压反馈稳定电压放大倍数，电流反馈稳定电流放大倍数。

3结论

综上所述，本文主要基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真设计进行深入分析和探讨，LabVIEW软件是以VI虚拟仪器为应用程序的图形编程软件，以数字化的编程形式替代了传统文本式编程，使得电子电路模拟及仿真系统可视化、创建和编程设计更为简单、灵活，且支持多样化的操作形式，为系统各类模块设计提供更多选择。

参考文献

［1］李燕龙，蔡春晓，周巍．LabVIEW在模拟电路课程教学中的应用－以负反馈放大电路为例［J］．大众科技，2015，07:133－135．

［2］唐辉平．LabVIEW在电类课程实验仿真中的应用［D］．湖南师范大学，2013．

［3］曹秀爽，刘鹏．基于LabVIEW的模拟电子技术课程远程实验平台的设计［J］．科技信息，2014，05:36－37．

［4］王秀梅．LabVIEW在模拟电子电路设计与仿真中的应用［J］．电脑知识与技术，2013，18:4328－4330．

［5］张坤，秦翠亚，乔宇．基于LabVIEW和Multisim的模拟电路实验虚拟仿真平台的设计［J］．河北软件职业技术学院学报，2016，01:55－58．

［6］周艳，陈永建．基于LabVIEW和Multisim的虚拟电子实验系统［J］．计算机系统应用，2013，11:70－73．

［7］王铁流，黄景燕，潘云，孟庆宇．基于Labview的电子设计竞赛模拟电路自动测评系统［J］．实验技术与管理，2007，05:61－65．

［8］向学军，杨盛，刘平．两种LabVIEW、MATLAB结合的控制系统数字仿真方法比较［J］．自动化与仪器仪表，2006，05:83－85．

［9］谢颂民．基于LabVIEW和Multisim电子电路远程虚拟实验室的设计［D］．湖南师范大学，2015．

模拟电路范文第10篇

关键词：高职；电路与模拟电子技术；教学

电路与模拟电子技术作为一门重要的专业基础课，其中的知识技能在其他很多专业课程中都有大量的应用。在高职电子信息技术相关专业的教学中，学校要做好电路与模拟电子技术课程的教学，教授学生模拟电子电路的相关知识，培养学生的实践技能，提高学生的专业素质。

1.树立正确的教学理念

高职院校的教学周期短，为了满足社会行业需求，旨在将学生培养成实践应用型专业人才，而不是学术探究型的专业人才。在高职电路与模拟电子技术课程的教学中，教师要树立正确的教学理念，明确教学的培养目标。为了加强对学生知识技能的培养，教师在教学过程中，应当更加重视培养学生的知识应用能力，加强学生的发散思维，让学生能够在其他专业课程的学习以及实践练习中，熟练的应用电路与模拟电子技术中的知识技能。至于电路与模拟电子技术中所包含的逻辑性和严谨性，教师不必对学生提出太多要求。因此，树立正确的电路与模拟电子技术教学理念，教师要在教学过程中，适当增加实践训练部分，让学生能够在学习一段理论知识后，能够及时的通过实践验证，从而加强学生对知识的掌握，提高学生的实践应用能力。

2.确定合理的教学安排

在高职电路与模拟电子技术课程的教学中，课时安排一般都不够充分，而课程内容却非常多，因此，教师需要确定合理的教学安排，为重要的知识内容设置更多的教学时间，最大程度上提高教学的有效性。高职电路与模拟电子技术课程的教学，主要追求对学生专业技能和实践能力的培养，让学生能够在未来其他的专业课程学习和工作实践中，能够具备足够的专业知识和应用能力。教师在教学过程中，对于理论知识的教学可以适当调整，让学生能够掌握重要和实用的知识内容，其他难度大、更具学术性的知识不必投入太多的时间，可以适当降低教学难度，让学生大致掌握就可以了。此外，教师还要增加实践教学的比例，让学生能够更好的掌握知识，加强对知识的应用。高职电路与模拟电子技术课程教学，总的来说，需要教授学生四个方面的能力，分别是观察电路、分析计算、器件选择以及实践应用，教师在教学中，可以为学生安排更多的例题和实践实验。例如，在教学基本放大电路时，教师可以带领学生分析电路图中各个元器件的作用，让学生明确放大原理，然后通过上机实验进行实践验证。下图是共发射极组态放大电路，教师在教学中要让学生能够正确区分电路的静态()和动态()，学会判断电路的直流通路和交流通路，掌握共发射极组态放大电路的放大原理：

3.应用有效的教学方法

在高职电路与模拟电子技术课程教学中，教师需要应用有效的教学方法，提高教学效率，更好的培养学生的知识技能。第一，明确课程作用，加强学生的学习动力。教师在教学中，首先要让学生明确电路与模拟电子技术课程的作用，让学生了解学习课程知识与技能在未来工作和学习中的重要意义。例如，课程教学中，放大电路占据了相当大的比例，教师在教学中，要让学生首先了解放大电路在电子系统中的作用，这样学生才能根据其应用，更好的掌握相关的知识与技能。在教学过程中，教师不仅要教授学生理论知识，还要结合知识在实际生产生活中的应用，可以在课堂上为学生展示相关的电子设备，然后引导学生学习探究电子设备中涉及的典型放大电路；还可以在理论课堂上穿插实践环节，带领学生按照电路图连接调试一些简单的电路，加强学生对知识的理解，让学生明确知识的应用价值，进而加强学生的学习动力。第二，应用多媒体教学，加强学生对知识的理解。在高职电路与模拟电子技术课程教学中，教师可以充分发挥多媒体设备的作用，应用多媒体教学，通过视频、图片和文字，将复杂抽象的知识内容全面直观地展示出来，帮助学生更好的理解掌握相关知识。电路与模拟电子技术包含了大量理论、技术以及实践三方面的综合内容，仅通过传统的板书教学，教师很难充分向学生展示理论知识、专业技术以及实践应用之间的联系，而应用多媒体技术，教师可以更方便的带领学生分析电路原理图，通过EDA软件进行模拟测试，并通过屏幕展示给学生，让学生能够更直接地了解相关知识内容的实践应用，从而加深学生对知识的理解。此外，多媒体教学还能丰富教学内容，从而提高教学的拓展性，让学生能够学习到更多的知识，了解知识的应用，这对学生的学习有很大帮助。第三，应用项目教学法，提高学生综合能力。电路与模拟电子技术课程的知识内容理解难度大，高职学生大多基础薄弱，在学习过程中经常遇到各种困难，对此，教师可以应用项目教学法，在教学难度较大的知识内容时，让学生成立项目小组，共同学习探究。电路与模拟电子技术的知识内容具有很强的应用性，因此教师在教学过程中，可以将理论教学与实验教学结合起来，针对当前教学的知识内容，设计专门的项目，让学生以小组或个人的形式，在教师的带领下，按照项目的准备、设计、检验、实施、评价等步骤，通过完成项目，学习相关的知识内容。项目教学法能够将理论知识与实践应用很好的结合起来，学生在进行项目探究时，可以与小组成员分工协作，完成个人难以达到的目标。学生在项目探究过程中，不仅能够学习到专业知识与实践技能，还能培养自身的学习探究能力，团队协作能力等，这能够有效促进学生综合能力的提高。

4.结语

在高职电路与模拟电子技术课程的教学中，教师要确立正确的教学理念，在理念的指导下，合理安排教学内容，应用有效的教学方法，培养学生的专业知识与实践技能，提高学生的综合能力，让学生成为社会需求的专业实践型人才。

参考文献

[1]魏亚坊.高职模拟电子技术课程教学改革探究[J].浙江交通职业技术学院学报,2016,(3):55-56.

[2]侯宁,张天瑜,杨勇.《模拟电子技术》课程教学改革的探索与实践[J].南宁职业技术学院学报,2014,(4):34-35.

[3]苏志红.项目教学法在电子技术课程教学中的应用[J].中国科技信息,2015,(2):33-34.