武汉理工大学《专业课程设计（一）》课程设计说明书
图9 测试电路的布线图
工作原理及过程请参见方案一的详细说明。
3.2 各个元器件的说明
各元器件名称及功能： 名称 数量 功能 直流稳压电源 1 1.为运放提供电压使其正常工作 2.产生触发电流 双踪示波器 1 观察输出波形 万用表 1 帮助实验布线 运放 2 参见方案一的详细说明 滑阻 2 参见方案一的详细说明 电容 1 参见方案一的详细说明 电阻 4 参见方案一的详细说明 备注 LM324 20K? 50K? 0.1uF 20K? 20K? 30K? 5K?面 包 板 1 用于实验布线 剪 刀 1 帮助实验布线 镊子 1 帮助实验布线 导线 若干 导通电流 稳压二极管 2 稳定输出电压，产生方波 表一 各元器件名称及功能说明
部分元器件的详细说明：
稳定电压：6V LM324：LM324系列器件带有差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电
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源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。它有14个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端。LM324的引脚排列见图 10。应用领域包括传感器放大器，直流增益模块和所有传统的运算放大器现在可以更容易地在单电源系统中实现的电路。
图 10
运算放大器1，2，3脚是一组5，6，7脚是一组，8，9，10脚是一组，12，13，14脚是一组，剩下的两个脚是电源，1，7，8，14是各组放大器的输出脚，其它的就是输入脚。
稳压二极管： 稳压二极管是一种用于稳定电压的单PN结二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联可以获得更多的稳定电压。
4 调试过程及结论
4.1 调试过程
在试验开始的时候，本小组所选的实现方案的电路并不是方案一，而是选用的方案二。在试验开始的时候，误将芯片对直流稳压电源的正负极接反了，接通并开启了直流稳压电源后，发现其直流稳压电源上显示的输出电压示数与原先未接通电路时调整好的输出电压示数（12V）相差很大。开始的时候并没有意识到将芯片的正负极接反的问题，以为是直流稳压电源的问题，于是一直在调节直流稳压电源的输出电压。过了将近10秒钟后，芯片发出像鞭炮一样的响声，并开始冒烟，这时才发现原来是电路接错导致直流稳压电源输出电
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压示数失常，最后又不得不重新换芯片。
用方案二连接好电路后并接通电源后，发现示波器没有任何波形。由于电路本身较为复杂，很难排查出错误，所以最后本小组又决定换一个较为简单的调试电路来实现方案，即采用方案一来实现方案。
用方案一来做时，当最后连接好了电路并正确的接通了电源后，用示波器观察时，发现还是没有波形，于是开始排查。不过这次电路比上次的电路简单多了，而且接线也特别整齐，大大降低了排查难度。在检查的过程中，我意外想到了可以用万用表来协助检查电路。在相应的模拟软件上，测出各个元器件的电压电流，再用万用表测量各个元件的实际电压和电流，通过比较，可以帮助我们找出电路的问题。经过排查，发现是运放的一根导线未接上，补上错误后，示波器虽有波形，但不是预想中的波形，示波器显示的是一条直流稳定电压的波形。又检查，再通过万用表检查各个元件的电压电流值，与软件模拟上的各个元器件的电压电流示数基本一致。然后又检查电路接线，总共检查了数十次，还是没有找到任何问题。到最后，我在实在是无计可施的时候，决定换一个实验桌，换另一台示波器来测量，示波器终于显示出了预想中的波形，即方波和三角波。如下图11和图12所示。
图11 实验产生方波波形
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图12 实验产生三角波波形
4.2 结论
经过软件模拟和实验验证双重结果，都证实了用方案一的电路可以产生方波和三角波，并满足相关要求，即使方波和三角波的重复频率为500Hz，方波脉冲幅度为6-6.5V，三角波为1.5-2V，振幅基本稳定，振荡波形对称，无明显非线性失真。即方案一可行。
5 心得体会
这次试验，在调试的时候花的时间较多，从下午两点做到了晚上八点半，我总结了一下其中的原因，主要有以下几点：
1.开始的实验电路太过于复杂，万一在接线中有什么错误，那么就很难排查错误，最后小组就不得不换一个简单的电路来实现方案。
2.课下资料查的不够详细，对于芯片对电源的接法，虽然查了，但没有查清楚，只知道那端是接VCC那端是接VEE，但并不知道VCC与VEE究竟谁是正谁是负，导致芯片正负极电压接反了，烧坏了芯片。
3.对示波器的使用。对示波器的使用比较生疏，也当误了较长时间。 4.接线不认真，较为马虎，以至于接错了一根线。
在设计实验方案的时候，也花了很长时间。方案设计但是很快，但是把自己设计好的电路在软件上模拟的时候怎么也没有波形出来，后来与同学在一起讨论，才发现自己所设计的电路没有装触发装置，才导致电路始终没有波形。通过这，说明自己对整个实验原理
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的理解还有所欠缺，平时更应该注意对理论知识的学习。
在整个接线过程中，进行地基本顺利。
为时一个星期的课程设计让我学到了很多，通过对方波三角波发生器的制作，让我对相应的理论知识有了更全面更深刻的了解，也让我更加熟练的运用相应的电路仿真软件。而且，通过仿真我还认识到仿真模拟的情况会跟实际情况有很大差距，主要是因为实际情况回收各种因素的制约。而且，仿真不会成功的电路，实际在调试的时候可能会成功。（实际调试过程中不用加额外的触发电路，但仿真过程中必须要有，否则没有波形产生）
在本次课程设计中，让我学会了要多思考，多比较，多尝试把所学的知识用于实际，培养自己的动手能力，思考能力和观察能力。
6 参考文献
【1】童诗白，华成英.模拟电子技术基础.高等教育出版社，2006 【2】吴友宇.模拟电子技术基础.清华大学出版社，2010
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