电子技术课程设计论文
题目：功率放大及数模转换器
学院：
专业：自动化专业
班级：
姓名：李凤超
学号： 10-4班 311008001013
二零一二年六月
电气工程及自动化学院
目录
摘要 ........................................................................................................................................... 3
关键词 ： ............................................................................................................... 3
第一章 绪论 ....................................................................................................................... 4
1.1 选题意义 ............................................................................................................... 4 1.2 课程设计的动机和作用 ....................................................................................... 4 第二章 作品元件及整体效果 ........................................................................................... 5
2.1 作品仿真图 ........................................................................................................... 5
2.1.1 用数模转换及八位led仿真示意图： ....................................................... 5 2.2 作品部分实物图： ............................................................................................... 6 2.3 元件介绍 ............................................................................................................... 6
2.3.1 元件清单列表 .............................................................................................. 6
第三章 作品原理图及元件介绍 ....................................................................................... 7
3.1 用Altium Designer 6画出的作品原理图： ....................................................... 7
3.2.1 LM358集成双运放介绍 .............................................................................. 9 3.2.2 LM386功率放大器介绍 ........................................................................ 9 3.2.3 LM555定时器介绍 ...................................................................................... 9 3.2.4 ADC0809模数转换器简介： ................................................................... 10
第四章 存在的问题及解决 ............................................................................................. 12 参考文献 ................................................................................................................................. 12 附录一 课程设计论文报告 ............................................................................................. 13
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摘要
用LM358和LM386构成音频功率放大器，用ADC0809和555构成的数模转换电路，用8位led灯实现随着音乐的led灯闪烁。由于ADC0809需要两个时钟所以使用了两个555构成了两个时钟电路。
关键词 ：
LM358
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LM386 ADC0809
555 音频放大
模数转换
第一章 绪论
随着时代的前进，科技技术的不断进步和社会人文的不断发展；新时代的理工科学生不仅要求具有扎实的理底，还要求有超强的动手能力。在学习完成《电路理论》、《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》之后，我们有能力根据所学做一些成品出来。这样做，一是可以锻炼自己的动手能力，提高以后工作中处理问题、解决问题的能力；二是可以加强对学过的知识的理解和应用。
1.1 选题意义
《电路理论》作为电类专业基础课，讲解了很多必须的基础知识；学习了电路才能学习后面的课程。《模拟电子技术》主要讲信号的处理，关键是信号的放大。《数字电子技术》主要讲数字芯片的原理和应用，譬如74系列。
在这三门科的基础上，我完成了这样一个“功率放大及数模转换器”的课程设计。
1.2 课程设计的动机和作用
“功率放大及注墨转换器”应用了《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》中的诸多知识。一方面锻炼动手能力，更加熟练了万能板、电烙铁等电子开发的工具的应用；另一方面对我所学习的知识有了更深入的掌握，对信号的处理有了实质性的认识；而且，通过自己设计、制作的工程对Altium Designer 6、multisim10.0、proteus等工具软件有了进一步的认识和了解，对以后自己动手开发、设计都有启蒙性的影响。
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第二章 作品元件及整体效果
2.1
作品仿真图
用数模转换及八位led仿真示意图：
2.1.1
图2-1
2.1.2用
LM358和LM386构成的音频功率放大电路仿真图：
图2-2
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2.2 作品部分实物图：
图2-3
2.3 元件介绍
元件清单列表
表2.1
元件名称 LM358 LM386 ADC0809 LM555P 0.3W喇叭 LED 自锁按键 20k电阻 10k电阻 8k电阻 2k电阻 5k电阻 10Ω电阻 10uf电容 330uf电容 104电容 473电容 103电容 USB公头 排线 元器件清单
使用个数 1 1 1 2 1 9 1 2 4 1 1 2 1 3 1 1 1 2 1 若干 2.3.1
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第三章 作品原理图及元件介绍
3.1
用Altium Designer 6画出的作品原理图：
图3-1
图3-2
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图3-3
3.2 主要元件资料介绍
图3-4
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3.2.1 LM358集成双运放介绍
LM358里面包括有两个高增益、的、内部功率补偿的双运放，适用于电压范围很宽的单电源。它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用。它具有内部功率补偿、低输入偏流、低输入失调电压和失调电流、共模输入电流范围宽（包括接地）、差模输入电压范围宽（等于电源电压范围）、直流电压增益宽、单位增益频带宽、电源电压范围宽（3-15v）、低功耗电流等诸多优点。
其中，8号引脚是电源输入端，4号为接地端，2号引脚是运放1的反相输入端，3号引脚为运放1的同相输入端，1号引脚是运放1的输出端；5号和6号引脚分别是运放2的同相和反相输入端，7号引脚为运放2的输出端。
3.2.2 LM386功率放大器介绍
LM386是美国国家半导体公司生产的音频
功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。
具有静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电、工作电压范围宽（4-12V）、外围元件少、电压增益可调（20-200）、低失真度的优点。
3.2.3
LM555定时器介绍
图3-5
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图3-6
Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。
Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。
3.2.4
ADC0809模数转换器简介：
图3-7
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，内部结构如图13．22所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换器、逐次逼近。
ADC0809芯片有2引脚，采用双列直插式封装，如图13．23所示。下面说明各引脚功能。
IN0～IN7：8路模拟量输入端。 2-1～2-8：8位数字量输出端。 ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。如表13．2所示。
表13．2 ADDA、ADDB、ADDC真值表
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图3-8
ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
START： A／D转换启动信号，输入，高电平有效。
EOC： A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。
OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于0KHZ。 REF（+）、REF（-）：基准电压。 Vcc：电源，单一＋5V。 GND：地。
ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。
在设计中只使用了一位的模拟量输入，所以IN1~IN7是不接入电路的；而ADDA、ADDB、ADDC这3位地址输入线都接地。
ADC0809的引脚图如下：
图3-9
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第四章 存在的问题及解决
由于ADC0809驱动能力的，当输出为高电平时，直接驱动led效果并不明显。具体变现为led的光线很暗；每个led应该再加一个三极管实现简单的电流放大，这样就能很好的观察到闪烁效果了；制作之前没发现这个问题原因是用proteus仿真不能观察led的实际亮度，故而仿真时未能发现此问题。另一个问题是led灯安排的错位问题，原来的设计是让8位led灯随着喇叭输入信号的大小实现高低变化，但实际情况是led的闪烁好像无规律的闪烁。问题三是当无电压输入时应该是8位led均灭的，但实际情况是led均亮。
⑴ 艾永乐付子义模拟电子技术基础⑵
艾永乐付子义数字电子技术基础
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参考文献
2008 2008
附录一 课程设计论文报告
题目类型 姓名 题目 电子技术课程设计 李凤超 专业班级 学号 功率放大及模数转换 自动化10-4班 311008001013 (一) 选题背景及依据 学习了模拟电子技术的信号放大以及数字电子技术的数模转换之后，将其结合后做成了带8位AD转换的音频放大电路，加强了对动手能力的锻炼，提高了对模电和数电的知识的掌握。 13/ 13
