课程设计说明书学生姓名:学号：学院:自动化工程学院班级:题目: 1 电压（I/V）转换器的制作与调试2电流（V/I）转换器的制作与调试3声控式音乐彩灯控制器的制作与调试指导教师：徐源、侯一民2015年12月28日目录第1章电流/电压（I/V）转换器的制作与调试................................................. - 1 -1.1设计任务..................................................................................................... - 1 -1.2总体设计方案............................................................................................. - 1 -1.3系统分析与设计......................................................................................... - 1 -1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单................................................. - 2 -1.5系统安装、调试与参数测量..................................................................... - 3 -1.5.1 系统安装......................................................................................... - 3 -1.5.2系统调试.......................................................................................... - 3 -1.5.3 参数测量......................................................................................... - 4 -1.6改进意见与收获体会................................................................................. - 4 - 第2章电压/电流（V/I）转换器的制作与调试............................................... - 5 -2.1设计任务..................................................................................................... - 5 -2.2 总体设计方案............................................................................................ - 5 -2.3系统分析与设计......................................................................................... - 5 -2.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单................................................ - 6 -2.5 系统安装、调试与参数测量.................................................................... - 7 -2.5.1系统安装......................................................................................... - 7 -2.5.1系统调试......................................................................................... - 7 -2.5.3 参数测量........................................................................................ - 8 -2.6 改进意见与收获体会................................................................................ - 8 - 第3章声控式音乐彩灯控制器的制作与调试................................................... - 9 -3.1 设计任务.................................................................................................... - 9 -3.2 总体设计方案............................................................................................ - 9 -3.3 系统分析与设计........................................................................................ - 9 -3.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单.............................................. - 10 -3.5 系统安装、调试与参数测量.................................................................. - 11 -3.5.1系统安装....................................................................................... - 11 -3.5.2 系统调试...................................................................................... - 11 -3.5.3 参数测量...................................................................................... - 11 -3.6 改进意见与收获体会.............................................................................. - 11 - 参考文献. (12)第1章 电流/电压（I/V ）转换器的制作与调试1.1设计任务熟悉运放电路的各种元器件，充分了解并掌握运放参考电路图，将元器件焊接在电路板上，并按设计要求写出设计和调试过程，设计出将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号的电流/电压转换器，并通过调试将误差控制在允许范围内。

分析电路的工作过程，完成制作与调试，分析结果。

1.2总体设计方案本课题是电流/电压的转换器，为实现其功能，结合理论与实际，做出如下设计方案：（1）输入信号为电流源，将电流源与一个负载相连，就可以将其看作电压源。

（2）通过运算放大器，将“输入电压”进行一定倍数的放大 （3）通过引入电压并联负反馈，稳定输出电压。

（4）总体方案框图如图1-1所示：图1-1电流/电压原理框图1.3系统分析与设计（1）-15v 电压支路的作用是调零：当电流i I =0时，调整电位器使00=V 。

（2）输入端电阻R 为电流采样电阻（数值很小），一定满足R<<Ω100k ，设R 上端电位为i1V ，R 下端电位为i2V 。

所以有R I V V *-i i2i1=）（。

（3）设右边电位器（Ω10k ）可调端电压为op V ，2个Ω2k 电阻与Ω100k 电阻的连接节点电位设为n V （上）和p V 。

（4）输入输出关系推导如下：由运放虚断，则2个Ω2k 电阻上无电流，（设左下角Ω10k 电位器电压为ip V ）有：/200k /100k （1-1） /200k -k 100/-/200k-/100k -ip p i2op n n i1）（）（）（）（V V V V V V V V P == （1-2）由运放虚短，则p n V V = （1-3）联立3个方程，得R I V V V V V **2--2-i ip i2i1ip op ==）（ （1-4）（5）设右边Ω10k 的电位器上部电阻为u R ，下部电阻为d R ，因10k<<200k ，故Ω200k 的分流可忽略不计。

则op V 是电位器分压，所以:/10k */*0d d u 0d op V R R R V R V =+=）（ （1-5））（）（）（R I V R V R V **2-*10k/*10k/i ip d op d 0== （1-6）1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单总电路图如图1-2所示：图1-2电流/电压转换电路原理图表1-1 元器件清单名称规格数量电阻100K 3电阻2K 2电阻200K 2滑动变阻器10K 2运算放大器UA741CN 1导线若干表1-2仪器仪表清单名称数量直流稳压电源 1数字万用表 1电流源 1电路板 1电阻箱 1电烙铁 1电工钳 11.5系统安装、调试与参数测量1.5.1 系统安装（1）根据设计要求，画出实验电路图；（2）准备电烙铁，预热、摆放材料；（3）根据电路图，布线、焊接（要注意防止发生虚焊、漏焊等情况）；（4）认真检查焊接是否正确（万用表检测2-3次所焊电路部分）；（5）测试是否成功，并测量实验参数。

1.5.2系统调试将电路板引出的连线与对应的仪表相连，接地导线与地相连，将两滑动变阻器调至中间位置，加输入电流信号。

调节调零电阻，使得：（1）稳定电流源调到0mA，调试电路板上的电位器使输出电压等于0V；（2）稳定电流源调到5mA，调试电路板上的电位器使输出电压等于5V；（3）稳定电流源调到10mA，调试电路板上的电位器使输出电压等于10V；（4）稳定电流源的电流从0mA调到10mA然后记下对应的电压值。