篇一：电工电子技术课程设计--家庭模拟电路设计
电工电子技术课程设计
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1、总体方案与原理说明. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .1
(一)原理与介绍. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
（二）设计总体思路. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 6
2、进户线单元电路.. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
3、漏电开关1电路. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
4、漏电开关2电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
5、漏电开关3电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
6、总体电路原理图. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
7、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 11
8、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
9、参考文献. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
10、总结. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 14
一、总体方案与原理说明
随着人们赋予家居越来越详细的功能及美观舒适的要求，家居装潢中的电器设计与安装就变得尤为重要。我们家是12年前建的房子，比较老了，电路设计比较保守，已经不太适应新时代的要求了，所以我根据所学的电工知识，模拟了设计了一下我们家的新型电路。
（一）原理说明
1.分户箱主开关
家庭或类似场所使用的分户箱，主开关要求同时具有短路保护过载保护及欠压保护功能，因此主开关必不可少，同时，当发生电器故障时，只要断开主开关，用户端就与电源切断，为检修人员提供了安全保障。
2.分路控制
随着家庭电器的普及，住宅电路分路控制十分重要，一般在设计院出的图纸已经把每户住宅内的各种电器分为5路，即照明、厨房插座、卫生间插座、空调插座及其他插座。为了保证家庭用电安全，对人手很容易初级的家用电器的电源应具有漏电保护功能。通常，固定照明器具因人手触及不到，其电源回路可不加漏电保护，但如果是高度低于2.5米的壁灯，则要接在其它插座回路中，同时回路中要有接地线。插座回路除挂壁式空调插座外，都应该带有漏电保护。
3.电路改装
（1）装修时，如果需要调整插座座位置或增减插座数量，则必须做到，先断开某一回路，然后用电笔检查哪些插座不带电，根据这些不带电插座的功能，在分户箱的次回路漏电断路器上贴上次回路的名称。如果要调整插座位置会增减插座数量，则必须从此回路中的插座接引出导线。注意不要漏掉接地线
（2）接引出的导线必须保证截面不小于2.5平方毫米，应选用有一点品牌的制造商生产的导线，并且合格证俱全。绝缘层薄厚不均匀和表面有气孔、疙瘩的导
线不能采用。每卷100m的导线其长度允许误差为2m
（3）电线不准直接敷设在墙内，必须用电线保护管加以保护。有规定：潮湿场所和直埋于地下的电线保护管，应采用厚壁钢管或防液型可绕金属电线保护管；干燥场所的电线保护管宜用薄壁钢管或可绕金属电线保护管；塑料管不应敷设在高温和易受机器损伤的场所，保护电线用的塑料管及其配件必须有阻燃标记和制造厂标；金属软管应敷设在不易受机器损伤的干燥场所，且不应直埋于地下或混凝土中。
（4）卫生间所以插座距离淋浴喷头的水平距离不应小于600cm，且要采用带安全门的插座，且要采用带安全门的插座，而化妆镜旁的插座一般用于电吹风或电动剃须刀用电，最好采用自带安全变压装置的防水插座。
4.家庭用电绝大多数为单相进户
进每个家庭的线为三根：相线、中性线和接地线、导线颜色：相线未黄（或红、绿），中性线为淡蓝、接地线为绿/黄双色线。这三根线进住户配电箱后，其出线的颜色在家庭装潢中应根据标准选用。由住户配电箱引出的接地线，必须采用绿/黄双色线。个性线的颜色必须采用淡蓝色，相线和进线颜色可一致，也可选用几种色线，以区别不同的输出回路。例如进线为黄线，出线有四个回路，可全部用黄色导线，也可以用黄、绿、红三种颜色的导线，以便在检查线路时，可迅速查出故障线路。
5.电能表：其作用是测量用户在一定时间内消耗的电能，装在干路上，电能表的铭牌标有额定电压U和正常工作电流I，家庭电路中正常工作时用电器最大总功率P=UI,中国家庭电路电压为220V。三相四线制有功电能表的额定电压一般为220V，额定电流有1.5A,3A,5A,6A,10A,15A,20A,25A,30A,40A,60A等数种，其中额定电流为5A的可经电流互感器接入电路；三相三线有功电能表的额定电压（线电压）一般为380V，额定电流有1.5A,3A,5A,6A,10A,15A,20A25A,30A,40A,60A等数种，其中额定电流为5A的可经电流互感器接入电路。
6.闸刀开关(空气开关)：其作用是控制整个家庭电路的通断，装在干路上，安装闸刀开关时，上端为静触头接输入导线，切不可倒装。
空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多
种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路．严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。
7.保险丝：①是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的；②由于电流的热效应，当电路中的电流过大时能自动熔断而切断电路，起到保护作用；③保险丝应串联在电路中，绝对不允许使用铁丝、铜丝代替保险丝；④保险丝的选择原则是保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流。
8.插座：给可移动的家用电器供电，插座应并联在电路中，三孔插座中一个孔应接地．（规范插座左接零线，右接火线）
9.开关：可以控制所在支路的通断，开关应和被控制的用电器串联。其种类很多，选择时应从实用、质量、美观、价格等几个方面加以考虑。
(1)拉线开关。有暗式和明式两种，暗式用于暗配管，明式用于明配管或护套线敷设的场所。家庭装演中，拉线开关局限于卫生间和厨房中使用，其目的是确保湿手操作开关时的安全性。拉线开关的拉线，在开关内直接与相线接触，因此拉线的抗潮性和绝缘要好，现在普遍采用尼龙绳拉线。由于拉线开关影响美观、维修不方便等原因，因此社会需求量逐年减少，在潮湿场所往往被防雨开关代替。
(2)扳动开关。有明装和暗装两种，这种开关的特点是分、合位置明显，人若无意触碰开关也不会产生误动作。由于扳动开关体积大，外形不美观，在家庭装潢中很少采用。
(3)跷板开关。其体积比扳动开关小，操作亦比扳动开关轻巧，家庭装潢中用得很普遍。这种类型的开关由于受到用户的欢迎，故生产厂极多，不同厂家的产品价格相差很大，质量也有很大的差别。选购时首先要考虑质量，其次再考虑价格。质量的好坏可从开关活动是否轻巧、接触是否可靠、面板是否光洁等来衡量。跷板开关的接线端子，有螺丝外露和不外露两种，当然选购螺丝不外露的开关更安全。
(4)钮子开关。它的特点是在各种照明开关中体积最小，可把多至五只开关组合在一块面板上，操作十分方。家庭装潢中必须选择质量可靠的钮子开关。高档的钮于开关，采用纯银触点、银铜复合跷板、可避免因电弧产生氧化而造成接触不良，因此性能可靠。
篇二：模拟电子技术课程设计
高保真音频功率放大器的设计与制作
【摘 要】：以TDA2030A型电路为核心器件构成高保真音频功率放大器的功率放大
部分，推动扬声器系统放音，构成一种输出功率满足10W/8Ω，频率响应20~20KHZ，失真小的有源音响。使用模拟元器件构建成一种实用的模拟电子系统，难点不是功能电路的设计和分析，而是功能电路之间的匹配和协调。高保真音频功率放大器是使用TDA2030A做后级放大，uA741做前级放大，构成一个完整的功率放大器。
【关键词】：带通滤波，功率放大，uA741，TDA2030A。 一、设计目的
1.1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握CAD电路设计的基本方法、设
计步骤，培养综合设计与调试能力。 1.2、学会高保真功率放大器的设计方法。
1.3、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
二、设计任务及要求
2.1、 制作一个高保真音频功率放大器，输出功率10W/8Ω，频率响应20~20KHZ，效率>60
﹪，失真小；
2.2、 利用集成运算放大器uA741做前级放大，利用TDA2030A做后级放大，利用实验
箱现成电源或自己在实验箱上设计电源，构成一个完整的功率放大器。最后利用随身听作信号源，利用实验箱自带扬声器，进行功能验证。 2.3、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数。 2.4、用CAD画出电路原理图，并生成印刷电路板。
三、总体方案设计与论证
设计原理总框图如下所示：
放大电路还包括一个有源带通滤波器，把相同元件压控电压源滤波器的LPF和HPF串连起来实现抑制低于20HZ和高于20KHZ的信号。
3.2、功率放大器起关键作用，它将驱动放大器送来的电流信号形成大功率信号，带动扬
声器发声，它的技术指标决定了整个功率放大器的技术指标。
方案一：甲类放大器作为一种最古老，效率最低，最耗电，最笨重，最耗资，失真最小的放大器它有吸引人的音质。甲类放大器输出电路本身具有抵消奇次谐波失真，且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内，晶体管自始自终处于导通状态。因此，不存在开关失真和交越失真等问题。甲类放大器始终保持大电流的工作状态。但是甲类放大器通常需要偏置电压才能工作，放大输出的电压幅度不能超出偏置范围，所以能量转换效率很低，理论上最高不超过50%；
方案二:乙类放大器虽然不需要偏置，靠信息本身来导通放大管，理想效率高达78.5%，但这种放大电路存在交越失真；
方案三：甲乙类放大器即在B类电路的基础上略加一点偏置，这样一来，效率也随之下降。
我们设计的高保真音频功率放大器，前级选用作uA741做3倍左右的前置放大，后级功放选用高保真集成芯片TDA2030A。
四、单元电路设计与参数计算
4.1前置放大电路
前置放大电路主要是由集成运放uA741组成的，它具有输入阻抗高而输出阻抗较低的特点。uA741通用高增益运算放大器是早些年最常见的运放之一，运用非常广泛。它具有零飘调整管脚，典型电路如下图1所示，再调零端2、7之间接一个调整失调电压电位器，当接成比例运算、求和运算电路时,调零电位器用于闭环调零。
R1
7
10K
3
6
2
UA741
41
+15
图1 uA741典型电路
5
-15
前置放大电路中包括有源滤波电路，有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路，种类很多，按其带通的性能划分，可分为低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。根据本设计的要求应该选用一带宽与实际输入有用信号相一致的有源带通滤波器。
fo带通滤波器的带宽越窄，选择性越好，也就是电路的品质因数Q值越高（Q=BW），高
Q值的滤波器有大的输出电压；反之，低Q值的滤波器带宽较宽，有较小的输出电压。
我们所熟悉的RC桥式振荡电路其实就是一个选择性很好的有源带通滤波器。该电路在满足R1=R2=R，C1=C2=C的条件下，Q值与中心频率f,0分别为：
Q?
fo?
1
3-Auf
11
?
C1C2R1R22πRC Auf?1?
RfR1
式中：
另外，也可以用一个低通滤波器和一个高通滤波器串联起来组成一带通滤波器，用该方法构成的带通滤波器通带较宽，截止频率易于调整，多用作测量信号噪声比的音频带通滤波器。如图2所示的带通滤波器，频率范围300Hz-3000Hz，整个通带增益为8 dB，非常适合语音放大。
U O
图2 带通滤波电路
图2带通滤波器
4.2功率放大电路
功率放大电路主要是由集成运放TDA2030A组成，它具有输出功率大，静态电流小，
动态电流大，负载能力强等特点，音色中规中矩，无明显个性，特别适合制作输出功率中等的高保真功放。TDA2030A可以采用单电源或双电源工作，本设计采用的是双电源。电路图如图3所示：
图3 TDA2030A内部电路
TDA2030A的主要参数：
工作电压：正负15-22V， 静态电流：<50mA,
输出功率：18W，当 V=正负15-22V时， 谐波失真：0.05%，当f=15kHZ，RL=8Ω时， 闭环增益：26 dB，当=1kHZ时， 开环增益：80dB, 当=1kHZ时， 频响范围：40-14000HZ。
五、总原理图及元器件清单
5.1 总原理图（见附图1） 5.2 元件清单
六、用CAD画电路原理图
6.1、启动原理图设计服务器，装入所需的元件库，放置元件
根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件。通过Tab键或双击原件调出属性对话框，在Attributes页设置原件标号、参数、型号等，其中的关键项为封装名称和原件序号；然后根据元件之间的连接关系进行位置调整，使电路图的布局整齐美观，走线
篇三：模拟电路电子课程设计题目汇总
电子技术（模拟电路部分）课程设计题目 方向一、波形发生器设计
方向二、集成直流稳压电源设计
方向三：低频功率放大器设计
方向四：有源二阶滤波器（巴特沃思响应）设计
方向五：简单应用设计
方向六：大型综合应用设计
《模拟电路课程设计》出自：百味书屋
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