武汉工程大学电气信息学院 课程设计
目录
摘要 ..................................................................2 Abstract ...............................................................3 第章 绪论 .........................................................4 1.1 绪论 ............................................................4 1.2 设计内容及要求 ...................................................4 第二章 系统方案论证与选择 ..........................................5 2.1 方案设计与选择 ..................................................5 2.2 总体方案描述 ....................................................5 第三章 理论分析与计算 ...............................................7 3.1 方波产生电路设计参数分析与计算 ..................................7 3.2 滤波电路设计参数分析与计算 ......................................7 3.3 电源设计参数分析与计算 .........................................8 第四章 测试方法与数据 ..............................................10 4.1 测试方案 .......................................................10 4.2 测试结果与分析 ..................................................10 总结 ................................................................12 致谢 ................................................................12 参考文献 .............................................................13 附录 ..............................................................13
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武汉工程大学电气信息学院 课程设计
摘要
本课程设计主要是通过了解信号波形的产生与滤波电路的基本原理，完成方波的产生与滤波电路的设计。方波产生电路是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生电路。在迟滞比较器的基础上，通过电解电容的充放电过程实现方波的产生，以及通过合适选择外围电路得到所需要的中心频率。采用二阶带通滤波电路将中心频率为10KHZ的方波滤波之后成为正弦波。二阶带通滤波器由低通滤波器和高通滤波器串联而成，通频带为低通截止频率fp1减去高通截止频率fp2。通过采用各种谐振原件实现对中心频率的滤波作用，电感、电容是最常用的谐振原件。由于每个电路都需要电源供电，因此，设计一个±12V和±5V的电源给信号产生电路与滤波电路供电。最后通过Multisim软件对其仿真，示波器上观察图形与设计结果相符，基本达到设计要求。
关键字：信号波形的产生；滤波电路；二阶带通滤波器；Multisim
Abstract
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武汉工程大学电气信息学院 课程设计
This course is designed by understanding signal waveform generation and the basic principle of filter circuit, complete with filter circuit of square wave produced the design. Square-wave produce circuit is an able to directly produce the square or rectangular wave of a non sinusoidal signal generator. On the basis of hysteresit comparator, through the electrolytic capacitors charge-discharge process of generation, and through torque-current choose appropriate outer circuit receive required center frequency. Second-order band-pass filter circuit will center frequency of square wave filter for 10KHZ later become sine wave. Second-order band-pass filter by low-pass filter and high-pass filter series and become, passband for low-pass cut-off frequency fp2 fp1 minus qualcomm cut-off frequency. By using various resonance for the center frequency original realize, inductance and capacitance filter function is the most commonly used resonance the original. Since each circuit all need power supply, therefore, design a ± 12 v and ± 5 v power to signal circuit and filter circuit power supply. Finally, through the simulation software to Multisim, oscilloscope observation graphics and the experimental results, the basic design to meet the design requirements.
Key word: signal waveform generation; Filter circuit; Second-order band-pass filter; Multisim
第章 绪论
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武汉工程大学电气信息学院 课程设计
1.1 绪论
本次模电课程设计是为了让学生能够将所学的电子技术基础知识运用到实际上、全面巩固课堂所学的理论知识、熟悉电子产品的初步设计程序和设计内容、锻炼学生快速完成一项电子产品的能力、培养团队合作精神。
通过对《模拟电子技术基础》半年的学习，我们已经都拥有了一定的理论基础，此次课程设计正是锻炼我们动手能力以及结合理论与实际的大好机会，我们应该好好把握，运用团队的力量，争取完美的完成设计要求。
1.2 设计内容及要求
一、 内容：
1、 了解信号波形的产生与滤波电路的基本工作原理。
2、 完成信号波形的产生与滤波电路设计并分析计算单元电路，对元器件进行选型。 3、 绘制信号波形的产生与滤波电路电路图。 4、 组装、调试滤波电路。
5、 进行实物检查、设计答辩并完成设计报告。 二、要求：
1、 在教师指导下完成信号波形的产生与滤波电路设计： （1）设计迟滞比较器方波产生电路，频率为10KHz可调；
（2）设计一有源滤波器，经滤波电路得到的正弦信号幅度峰峰值为6V以上； （3）设计一电源，给方波产生电路以及滤波电路供电。 2、 组装、调试信号波形的产生与滤波电路
3、 按指导老师要求撰写课程设计报告，画出完整的电路图。
第章 系统总体设计
2.1 方案设计与选择
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根据课程设计要求，方波产生电路需要用到迟滞比较器，而且频率10KHZ可调。滤波电路为有源滤波，且滤波后的正弦峰峰值不小于6V。电源设计电路取决于前两个电路所需要的电源。
2.1.1 方波产生电路方案论证与选择
方案一：用MAX083集成芯片产生所需方波，可靠性好，稳定性好，但是经济价值太贵。
方案二：可以使用数字电路产生方波，利用NE555集成芯片外接若干电容电阻，虽然方便简单，但是波形失真厉害。
方案三：运用模拟电子电路设计，采用低功耗TL062JFET运放，根据迟滞比较器的迟滞回环传输特性，在反向端引入负反馈，利用电容的充放电，产生振荡，输出方波。该方案简单可行，方波信号比较好，故选用此方案。
2.1.2 滤波电路方案论证与选择
方案一：选用二阶无限增益多路反馈带通滤波器（反向接法），以10KHZ为中心频率进行滤波。带通滤波器就是低通滤波器与高通滤波器串联起来，低通滤波电路的截止角频率大于高通滤波电路的截止频率，两者之间的通带即为一个带通响应。
方案二：选用二阶压控电压源带通滤波器（正向接法）进行滤波。该方案相比第一个方案电路简单，输入阻抗大，增益容易调节且不影响频率特性，故选择此方案。
2.1.3 电源电路方案论证与选择
方案：根据前面方波产生电路与二阶带通滤波电路的设计要求，电源需要设计直流稳压±12V与±5V输出。依次运用电压电压器、整流电路（整流桥）、电容滤波电路以及集成稳压管（W7812、W7805、W7912、W7905)设计。
2.2 总体方案描述
如图2-2为设计总体方案框图： -- 5 --