《自动控制元件设计与实践》选编.docx

《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： 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数量D-30A5V12V双组电压输出开关电源VCC1可调电阻，50kΩR11电阻，20kΩR31电阻，10kΩR21电阻，2kΩR41电阻，2.7kΩR51电容，22nFC11放大器，3554AMU1，U22齐纳二极管IN5340B，6VD1，D22 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??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数量555定时器， 555_VIRTUALA11D-30A5V12V双组电压输出开关电源V11电阻， 1.0kΩR11电阻， 100kΩR21小灯泡， 2.5 VX11电容， 10uFC11拔码开关S1， S22蜂鸣器 BUZZER 10 HzLS11题目3. 电压-频率转换电路 3.1 设计要求： 掌握电压-频率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。 以上电路的实现所使用的放大器原件主要基于UA741CD。 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。 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数量电容 220nFC11D-30A5V12V双组电压输出开关电源V1， V2， V4， V54电阻， 10kΩR1， R2， R3， R4， R55齐纳二极管IN5340B， 6 VD1， D42拔码开关S11运算放大器， UA741CDU1， U32转换二极管， 1N4148D31题目4. 电流-电压转换电路 4.1 设计要求： 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 器件及型号电路标识数量任意波形信号发生器DG1022U（25MHz）I11电阻， 1.0kΩR31电阻， 10kΩR1， R4， R5， R8， R9， R10， R117电位器， 22kΩR2 R62电阻， 500ΩR71电压表， VOLTMETER_VU11D-30A5V12V双组电压输出开关电源V1， V2， V3， V4， V55运算放大器， UA741CDU2， U32 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。 使用Multism对设计思路进行仿真。 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。 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。 5.2 设计方案： 图5 555定时器单稳态触发器Multisim仿真图 5.3 器件清单： 表5 555定时器单态触发器原器件清单 器件及型号电路标识数量555定时器， 555_VIRTUALA11D-30A5