毕业设计低频功率放大器设计与制作.docx

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毕业设计低频功率放大器设计与制作

毕业设计

低频功率放大器设计与制作

系别：

电子电气工程系

专业：

应用电子技术

班级：

姓名：

XXX

学号：

指导教师：

完成时间：

毕业设计任务书

题目

低频功率放大器设计与制作

所属系部

电子电气工程系

所属专业

应用电子技术

所属班级

指导教师

学生姓名

学　号

一、毕业设计内容与要求

低频功率放大器设计

通过实现“实用低频功率放大器设计”设计与制作，掌握实现放大类电子产品设计的基本方法。

1．基本要求

（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：

①额定输出功率POR≥10W；

②带宽BW≥（50~10,000）Hz；

③在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%；

④在POR下的效率≥55%；

⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW。

（2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源

2．发挥部分

（1）放大器的时间响应

①方波产生：

由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：

频率为1000Hz、上升时间≤1us、峰-峰值电压为200mVP-P。

用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道应满足：

②额定输出功率POR≥10W；带宽BW≥（50~10000）Hz；

③在POR下输出波形上升时间和下降时间≤12us；

④在POR下输出波形顶部斜降≤2%；

⑤在POR下输出波形过冲量≤5%。

（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减小非线性失真等）。

二、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）

三、主要参考文献

[1]唐林，xx主编：

《小型电子产品设计与制作》，四川，西南交通大学出版社，2013

•实验•

[4]xx主编：

《电子技术基础与技能训练》，北京，电子工业出版社，2017

[5]xx主编：

《电子电路分析与实践》，北京，电子工业出版社，2017

系部审核意见

同意开题

签名：

2017年10月20日

注：

任务书必需由指导教师和学生相互交流后，由指导教师下达并交所属系部毕业设计（论文）领导小组审核后发给学生，最后同窗生毕业论文等其它材料一路存档。

毕业设计开题报告

题目：

低频功率放大器设计与制作

系别：

电子电气工程系

专业：

应用电子技术

班级：

姓名：

XXX

学号：

13159020XXXXX

指导教师：

xx

2017年11月15日

本课题的现状与发展趋势、主要研究内容、方法及预期目标、课题进度计划、已收集的资料目录等。

随着科技的发展，在现代生活中，彩灯作为一种景观应用越来越多。

城市马路，大街小巷，商业店铺各种彩灯有点让人“乱花渐欲你人眼”的感觉，各种花样形式。

设计彩灯控制器，可以控制彩灯的闪烁频率，花样，如何闪烁。

各种公交上，银行门口上的红色字体都是多路彩灯控制器控制的LED管显像，这不仅仅能使彩灯更有观赏性，还能为商家提供吸引顾客眼球的方法。

所以很多店铺商家都请人为他们设计彩灯控制器，使得他们店铺面前的彩灯出现各种不同，让人眼前一亮的彩灯来吸引顾客，提高商业价值。

EDA技术的应用可以减少设计芯片的数量，使其减小体积，降低功耗和成本，提高了设计的灵活性、可靠性和扩展性。

电子设计自动化技术EDA的发展给电子设计带来了革命性改变，EDA软件设计工具，硬件描述工具，可编程逻辑器件，是的EDA的技术应用走向普及。

方法及预期目标、课题进度计划、已收集的资料目录?

?

?

?

?

指导教师意见：

准予开题

指导教师：

xx

2017年11月17日

所在专业教研室审查意见：

准予开题

教研室负责人：

xx

2017年11月19日

前言

随着科技的进展，在现代生活中，彩灯作为一种景观应用愈来愈多。

城市马路，大街小巷，商业店铺各类彩灯有点让人“乱用渐欲你人眼”的感觉，各类花腔形式。

在家庭装饰或商业区的灯光布置中常常需要完成彩灯循环点亮或数字计数等动态灯光成效,给生活增添光荣，那这彩灯是怎么能够如此显示呢？

本设计依照这种灯的原理，应用数字电子技术的逻辑器件设计电路原理图和编写VHDL语言来进行分析也编写，并在QUATURSII软件上实现编译，调试，波形仿真与分析，和下载到FPGA上运行,实现彩灯功能，并能自由操纵彩灯循环点亮的快慢，从而实现彩灯的原理。

最终完成的是灯光装饰中的彩灯循环点亮，数字计数和频率调剂等功能的设计。

设计彩灯操纵器，能够操纵彩灯的闪烁频率，花腔，如何闪烁。

各类公交上，银行门口上的红色字体都是多路彩灯操纵器操纵的LED管显像，这不单单能使彩灯更有观赏性，还能为商家提供吸引顾客眼球的方式。

因此很多店铺商家都请人为他们设计彩灯操纵器，使得他们店铺眼前的彩灯显现各类不同，让人眼前一亮的彩灯来吸引顾客，提高商业价值。

目录（范文）

摘要

盆腔炎医治仪，利用物理的电、热、磁等生理作用，增进人体神经肌肉组织兴奋和局部血液循环，并有镇痛作用。

盆腔医治仪对盆腔炎的医治，具有无副作用和后遗症等优势，在妇科中取得普遍的应用。

因为在医治进程中需要调整医治参数，为方便患者自己依照医治需要适时调整，设计具有无线遥控功能键盘能为患者利用带来极大的方便。

本文正是为解决此问题，提出了盆腔炎医治仪遥控系统的解决方案。

无线遥控包括发射和接收两部份。

发射部份包括发射电路、编码芯片、键盘电路和电源电路。

同意部份，包括射频同意电路、解码芯片PT227二、起操纵作用的单片机AT89S52和起交互作用的显示屏SMC1602A。

发射电路，采纳特低功耗超再生原理，工作频率315MHz，433MHz，工作电压DC+3V，调制带宽10K。

编码芯片采纳PT2262，具有4路或6路数据输入，串行编码输出，最多能够发送63个操纵指令。

关键词：

盆腔医治仪；无线遥控；PT2262；PT2272；AT89S52；SMC1602A

第1章绪论

1.1课题背景

盆腔医治仪采纳物理的电、热、磁等生理作用，具有增进神经肌肉组织兴奋，局部血液循环和镇痛三种重要作用。

电疗是由盆腔医治仪产生复杂的中低频电流，通过探头流向贴在腹部两边的电极。

电疗具有踊跃的生理作用。

热疗是由在探头内部的加热线圈对探头进行加热，并有探头内部的温度传感器，反馈温度，并通过单片机操纵加热的温度，以实现盆腔炎的热疗疗法。

本课题是基于对已研发的盆腔炎医治仪进行改良设计的情形下提出的。

盆腔医治仪的改良包括温度操纵改良、抗干扰改良、探头改良和增加无线遥控功能。

本文正是为解决盆腔医治仪无线遥控功能，而提出了自己的设计方案。

对盆腔医治仪进行改良，是针对连年来盆腔炎医治仪在临床应用中存在的问题而提出的。

在温度操纵部份，要力求达到高精度和稳固性，一方面幸免温度跳变对病人造成不适，另一方面也是为更好操纵医治的成效。

在抗干扰方面，盆腔医治仪的电疗输出电流是中低频电流，在医治时人体感觉不到这种电流的通过。

若是有跳变高频的电流，那么容易使运放电路产生高频冲击，不但人体能感觉到，就连按摩电机也造成探头的有明显的抖动。

探头的设计应该加倍人性化，依照人体的生理结构设计，让病人用得更舒畅。

无线遥控功能的增加，更是为方便盆腔医治仪利用和提高盆腔医治仪的智能化。

1.2遥控器原理

遥控器的遥控功能实现，一样是以电磁波或红外线为数据传输介质，实现指令的传送功能。

遥控器发送的数据要通过加密编码，调制，载波输出信号。

同意模块，那么进行相反的操作，提掏出遥控器发射过来的命令，再由MCU执行相应的命令。

1.3设计任务

对盆腔医治仪增加无线遥控功能，要从仪器原有方案动身，考虑系统的兼容性，不能对仪器造成附加的干扰和阻碍。

也要从经济角度考虑，在达到功能要求下，尽可能节省本钱，为整体仪器提高经济竞争力。

同时从节能角度动身，实现遥控器长时刻的工作。

1.4设计的意义

由于盆腔医治仪对盆腔炎的医治，具有无副作用和后遗症等优势，在妇科中取得普遍的应用。

在医治前，盆腔医治仪的探头需要插入盆腔内，给女病人一辈子理和心理上都造成必然的障碍，同时也给医生（专门是男医生）带来了许多的不便。

具有无线遥控功能的盆腔医治仪在必然程度上解决了这些问题，医生能够在屏蔽墙后，操纵整个医治进程。

本文正是为解决此问题，提出了盆腔医治仪遥控模块的解决方案。

第2章无线遥控原理

无线遥控，有基于电磁波和红外线两种。

红外遥控距离短，只能直线方向遥控。

电磁波的遥控具有衍射作用，能跨越必然的屏障，遥控时也不需要直线。

电磁波无线遥控，确实是在发射端发射必然频率的电磁波，接收端只提掏出相同频率的电磁波信号，并通过解码取得发射端的数据。

2.1发射电路原理

遥控器发射电路，有振荡电路、高频放大器，调制方式一样采纳ASK和FSK。

振荡电路能够采纳电容、电感的振荡特性来设计，也可加入晶振来简单取得载波信号。

一样载波信号的频率在315MHZ-433MHZ，也可实现更高的频率。

通太高频放大器，高频信号取得更高的发射能量，提多发射距离。

图2-1XXX图

2.2接收电路原理

接收电路里面要紧有：

天线，滤波电路，解调电路等几部份组成。

图2-2XXX图

2.3天线原理

2.3.1什么是天线

天线是一种导行波与自由空间波之间的转换器件或换能器。

其大体功能是发射和接收无线电波：

发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电滋波转换为高频电流。

衡量天线性能的一个指标是：

天线增益

计算公式：

天线主瓣宽度越窄，增益越高。

关于一样天线，可用下式估量其增益：

（式2.1）

第3章遥控方案设计

3.1系统设计

遥控器部份框图如：

图3-1

图3-1XXX图

遥控同意部份框图如：

图3-2

图3-2XXX图

3.2解决方案一

采纳玩具遥控芯片TX-2/RX-2编码解码芯片。

TX-2/RX-2是一对采纳CMOS工艺制造的遥控专用集成电路.它具有功耗低,电源电压适用范围宽,工作稳固靠得住,外围元件少等特点.TX-2是编码发射电路,RX-2是与TX-2配套利用的译码接收电路。

图3-3XXXX图3-4XXXXX

TX-2/RX-2的典型的应用电路如：

图3-5/图3-6

图3-5XXXXXX

图3-6XXXXX

3.3解决方案二

采纳PT2262和PT2272的编码解码芯片。

PT2262和PT2272最多支持6位数据编码，一样支持4位数据编码。

PT2262和PT2272有三态地址编码功能，只有地址匹配时才能传输数据。

PT2262和PT2272的典型应用电路如：

图3-7图3-8

图3-6XXXXX

3.4方案论证

基于以上的提出的两个方案，结合现实考虑。

在医疗应用中，同一个病房中可能有多台盆腔炎医治仪，由于电磁波传播方向是全方位的，一个遥控器的遥控可能会对多台仪器产生阻碍。

假设没有地址配对，那么在多台仪器工作时，遥控将会变得混乱，因此使遥控器与仪器的一一配对显得超级重要。

基于以上考虑，采纳第二种方案能达到现实的要求。

发射同意模块，应该要知足体积小，通信距离远，抗干扰性强等要求，因此应该采纳有发射放大三极管的发射电路，外加天线设计；同意模块采纳印刷天线的设计方式。

第4章系统实现

4.1工具介绍

4.1.1Protus原理图与仿真

在程序编写进程中，不可能一次就能够成功，程序的测试超级重要。

完全用硬件测试将会浪费很多的时刻。

软件工具辅助测试，把程序的编写与具体硬件实现独立起来，加速了开发的速度。

程序测试原理图如：

图4-1

图3-6XXXXX

所选取的器件包括：

单片机AT89C52，二态开关，LCD型号为：

LM016L等一些电阻、电容其他元件。

表5-1房贷发放给vb

4.1.2Protel原理图与电路板制作

ProtelDXP2004在电路设计方面，提供了从原理图设计到PCB制作的完整的集合。

Protel在PCB制作方面的很灵活，不但有从原理图转到PCB的功能，也提供了自动布线的功能。

这更有利于咱们实现遥控器的电路板制作，最重要的是能知足遥控器的键盘实现。

Protel中实现的遥控测试原理图如：

图4-2

图3-6XXXXX

第5章系统测试

无线发射与同意测试分为三个步骤：

编码发射模块和同意模块通信测试

单片机执行命令测试（软件仿真测试为主）

系统整体测试

测试工作，应该循序渐进，因为前一步的结果往往会阻碍下一步的结果。

同时由简单的测试，到复杂的测试，再整合所有测试功效，才能实现复杂的系统。

5.1无线发射接收测试

测试发射电路如：

图5-1

图3-6XXXXX

测试接收电路如：

图5-2

图3-6XXXXX

5.2程序测试

程序测试，最好有单片机开发板，实此刻线运行，跟踪单片机运行的每一步，从而找出程序中问题。

假设没有的话，也可考虑软件仿真测试。

本文采纳软件仿真方式，进行程序的测试。

采纳Protus软件实现单片机的仿真与程序的测试。

本课题程序测试步骤:

测试LCD1602初始化显示

测试初始化数据更新

测试中断

整体程序测试

5.3系统整体测试

系统的整体测试，是在各个部份完成相应功能后的一个整合。

整体测试是要考虑系统各部份的兼容性，使各部份能和谐工作。

本课题的整体测试确实是把发射与同意模块，同单片机与LCD显示器整合起来。

系统整体测试原理图请参考附录：

遥控器电路图和接收部份电路图

参考文献

[1]余学飞.无线传送技术在医疗仪器设计中的应用.医疗卫生装备.2007年第28卷第2期:

：

14-18

[2]李广第朱月秀冷祖祁·单片机基础（第三版）[M]·北京·北京航空航天大学出版社·

[3]余周军·ProtelDXP利用教程·北京·中国铁道出版社·2003

[4]刘国权韩晓东·ProtelDXP电路原理图设计指南·北京·中国铁道出版社·2004

[5]天线设计原理·

[6]李坚·PT226二、PT2272芯片应用[J]·现代通信·1997

（2）·28-29.

[7]陈国华·无线电发射/接收IC模块应用综述[J]·国外电子元器件,1997

（2）·36-38.

[8]李冰·利用编、译码实现状态量的无线传送[J]·应用科技·2006

（1）·49-51.

[9]吴文佳·PT2262/PT2272编解码IC在无线智能报警系统中的应用[J]·世界电子元器件·2004

[10]林凌.新型单片机接口器件与技术[M].西安:

西安电子科技大学出版社,2005.

[11]刘宜胡学龙顾庆明•基于PT2262/PT2272的机械人遥控系统的设计•国外电子测量技术•2007

附录

遥控器电路

接收部份电路图