模拟电路课程设计报告设计课题：电流电压转换电路专业班级：电信本学生姓名：学号：55指导教师：设计时间： 1-5电流电压转换电路一、设计任务与要求1.将4mA～20mA的电流信号转换成±10V的电压信号，以便送入计算机进行处理。
这种转换电路以4mA为满量程的0％对应－10V，12mA为50％对应0V，20mA 为100％对应＋10V。
2．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证题目要求之（一）：要求将4mA~20mA的电流信号转换成为±10V的电压信号，可以设计一个第一级增益为1的差动输入电路，第二级增益为2.5的电路，从而达到电流-电压转换。
题目要求之（二）：要求用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的±12V直流电源。
我们知道直流电源可由四部分构成，变压器，桥式整流电路，电容滤波电路及集成稳压电路构成。
通过对各元器件参数的计算及电路的组合分析可初步定制出原理图。
题目（一）：方案一:设计一个第一级增益为1的差动输入电路，第二级增益为2.5的电路。
其原理图为：方案一总结：优点：精确/易调。
缺点：电阻难买到，不是很方便，稳压管只有6.2V 的。
方案二:设计一个第一级增益为1的电压并联负反馈，第二级增益为2.5的电路。
其原理图为：V112 VR110kΩKey=A70%U1UA741CD3247651U2UA741CD3247651R21kΩKey=A50%R310kΩR450kΩKey=A 50%R710kΩR81kΩXMM1XMM2XMM3VDD-12VVDD-12VR510kΩR610kΩKey=A65%V212 V方案二总结：优点：较准确，电路简单，器材比较容易买到;缺点：由于电位器的调节不是很精确，引起实验误差，难调节。
通过对2个方案的比较分析，我们选出了最优的方案——方案一。
题目(二)：（一）桥式整流电容滤波集成稳压块正负直流电源电路设计（±12V ）。
根据其设计流程图：我们分别设计出其四个部分的电路图，再经过组合得到其总原理图为：（二）桥式整流电容滤波集成稳压块正负直流电源电路设计（±12V）。
直流源四个组成部分分析：1、电源变压器。
其电路图如下：由于要产生±12V的电压，所以在选择变压器时变压后副边电压u2应大于24V，由现有的器材可选变压后副边电压u2为15V的变压器。
2、整流电路。
其电路图如下：桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
3、滤波电路。
其电路图如下：滤波电容容量较大，一般采用电解电容器。
电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。
滤波电路输出电压波形如下：4、稳压电路。
三端式稳压器由启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路等部分组成。
调成管决定输出电压值。
由于本课程设计要求±12V 的输出电压，所以我们选用7812和7912的三端稳压管三、单元电路设计与参数计算（一）第一级电流的计算；由于设计要求是要把4mA~20mA的电流转换成电压，所以要提供电流源。
可以用制作的12V直流源与一电位器串联，通过调节电位器从而达到所需的电流，运放采用差动输入。
I=U/R,当I=4mA时，R=U/I=12V/4mA=3KΩ;当I=20mA时，R=12V/20mA=0.6K Ω. 所以只要调节电位器的阻值在0.6KΩ~KΩ之间就可以达到电流4mA~20mA。
选择电位器R2为10K的电位器，R1=0.5KΩ可由2只1KΩ电阻并联实现。
这样设计增益为1，对输入电流4mA对应电压2V，输入电流20mA对应电压10V。
A1应输出电压为-2V~-10V.故要求电阻R6,R7，R4阻值相等，取R6=R7=R4=10KΩ。
(二)第二级的计算：因为第一级电压变化范围为-2-（-10）=8V.而最终输出应为-10V~+10V，变化范围10V-(-10V)=20V，故A2级增益为20V/8V=2.5倍，又输入电流为12mA时，A 1输出电压为-12mA×0.5mA=-6V.此时要求A2输出为0V。
故在A2反相输入端加入一个+6V的直流电压，使A2输出为0。
A2运放采用反相加法器，增益为2.5倍。
取R9=10K,R5=10K,R8+R11=25K(以用10K的电位器进行调节，所以选择10K的电位器)，R13=R5//R9//R8+R11=4K,R10=750Ω。
反相加法器引入电压为6V，可以用一6.2V稳压管稳压，从而达到所需的6V.四、总原理图及元器件清单（一）、总原理图（1）电流电压转换电路V1 12 V R1500ΩR420kΩKey=A52%R610kΩR710kΩU1UA741CD3247651R210kΩKey=A70%R3 10kΩVCC 12V VDD-12VXMM1R510kΩR910kΩR10750ΩR11 10kΩKey=A 50%R125kΩKey=A23%R134kΩU2UA741CD 3247651D1 6.2 VXMM3 VDD-12VVCC12VXMM2R820kΩ（2）桥式整流电容滤波集成稳压块±12V直流电源（二）、元件清单五、安装与调试(一)安装依据已设计出的电路图，合理地在电路板上布局，拉线。
在安装的过程中注意以下几点：1、电解电容的正负极不能接反；2、uA741的各管脚不能接错；3、三端稳压管三个端的作用一定要分清,特别是W7912；4、焊时拉线要直，焊点应均匀；5、电位器应先检查是否完整；6、稳压管注意PN极。
（二）调试1、直流源动态调试将变压器插头插至220V交流电后，开始测稳压管两端电压Ui1和Ui2，最后测试Uo1和Uo2。
这几个步骤应按顺序进行，若其中某一个步骤出现问题，应及时停下进程，切断电源，查找和想法排解故障。
2、电流电压转换电路动态调试1、先用仿真软件将原理图仿真，观察其是否符合理论结果。
仿真结果如下：可知原理图符合实验要求，达到预期结果。
六、性能测试与分析(一)直流源性能测试与分析1、直流源性能测试在调试成功后，我们开始测试直流源各组成部分的电压。
具体过程如下：测量值：(1).W7812两端管压降：9.5V W7912两端管压降：9.5V(2).+VCC: 12V -VCC: -12V2、直流源数据处理及误差分析：1、数据处理：理论值：（1）W7812/W7912两端管压降：9V误差计算：η=|9.5-9|/9×100%=5.6%（2）稳压电压：+VCC:12V -VCC:-12V误差计算：η=|12-12|/12×100%=0%；η=|-12-（-12）|/12×100%=0%2、误差分析：（1）、实验时读数不仔细引入实验误差；（2）、实验仪器不够精确；（3）、电子元件本身制作不精良；（4）、焊接技术不够成熟，导致电路板没达到理想结果；（二）电流电压转换电路性能测试与分析。
1. 电流电压转换电路性能测试1）.数据处理=|-9.88-（-10）|/10×100%=2%误差计算：当I=4 mA时，η1＝|0-0|/1×100%=0%当I=12 mA时，η2＝|9.85-10|/10×100%=1.5%当I=20 mA时，η32）．误差分析：（1）、电子元件制作不精良；（2）、焊接技术有待提高；（3）、实验仪器本身存在误差,集成运放不是理想的；（4）、直流电源带负载能力有影响；（5）、实验读数时不仔细引入实验误差。
七、结论与心得（1）、由此实验可知，引入一个第一级增益为1的差动输入电路，第二级增益为2.5的电路可以实现电流到电压的转换。
这个实验达到了设计要求，即1.将4mA～20mA的电流信号转换成±10V的电压信号，以便送入计算机进行处理。
这种转换电路以4mA为满量程的0％对应－10V，12mA为50％对应0V，20mA为100％对应＋10V。
（2）、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）（3）、在此次课程设计的之初，我们遭遇了很多障碍，感到无法理出思绪，不知从何下手，经过查阅相关书籍及上网进入相关知识库搜索，咨询学长学姐，我们逐渐找到方向，突破了难点，初步确定理论知识，并画出电路图仿真。
实验过程中，要克服很多的困难，最难的就是调试；同时由于焊接的电路板不是很方便接线，容易掉铜片，所以接线要格外小心。
总之此次课程设计对我而言意义非凡，它让我找回了对此课程的兴趣，认识了自己的兴趣，加深了我对理论知识的理解，强化我的动手能力。
最后感谢曾老师在这个过程中对我们的帮助及耐心指导！八、参考文献1、《电工电子实践指导》（第三版），王港元主编，江西科学技术出版社（2009）2、《电子线路设计、实验、测试》（第四版），罗杰，谢自美主编，电子工业出版社（2009）3、《电子技术课程设计指导》，彭介华主编，高等教育出版社（2000）4、《555集成电路实用大全》，郝鸿安等主编，上海科学普及出版社5、《电子技术基础实验研究与设计》，陈兆仁主编，电子工业出版社（2000）6、《毕满清主编，电子技术实验与课程设计》，机械工业出版社。
7、《用万用表检测电子元器件》，杜龙林编，辽宁科学技术出版社（2001）8、《新型集成电路的应用》，梁宗善，华中理工大学出版社（2001）9、《新颖实用电子设计与制作》，杨振江等编，西安电子科大出版社（2000）。
物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业：电子信息工程班级：电信本学号：55 姓名：1月5日。