正弦波方波三角波发生电路模拟电子技术课程设计

2019-06-11 10:44

苏州科技学院电子与信息工程学院

模拟电子技术 课程设计报告

课设名称 模拟电子技术基础 学生姓名 吴森林 学号 1220108107 同组姓名 陈康 学号 1220108108 专业班级 电科1211

指导老师 叶晓燕

设计一个正弦波-方波-三角波发生电路

(1)正弦波-方波-三角波的频率在100HZ~20KHZ范围内连续可调;

(2)正弦波-方波的输出信号幅值为6V。三角波输出信号幅值为0~2V连续可调

(3)正弦波失真度? ≦5%

一 设计实验目的

(1)掌握电子系统的一般设计方法 (2)掌握模拟IC器件的应用

(3)会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计

(4)通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握

合理选用元器件的原则 (5)掌握模拟电路的安装\\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使

用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题 (6)学会撰写课程设计报告

(7)培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风 (8)培养综合应用所学知识来指导实践的能力

(9)完成一个实际的电子产品;进一步提高分析问题、解决问题的能力

二 设计原理

(*)用分立元件设计。

1.1 原理框图

(1) 电路系统设计:

一,正弦波发生器:

(一)、根据已知条件和设计要求,计算和确定元件参数。并在实验电路板上搭接电路,检查无误后接通电源,进行调试。

(二)、调节反馈电阻R4,使电路起振且波形失真最小,并观察电阻R4的变化对输出波形Vo的影响。

(三)、测量和调节参数,改变振荡频率,直至满足设计要求为止。

测量频率的方法很多。如直接测量法(频率计,TDS系列数字示波器均可);测周期计算频率法,以及应用李沙育图形法等等。测量时要求观测并记录运放反相、同相端电压VN、VP和输出电压Vo波形的幅值与相位关系,测出f0,算出Avf与Fv

二,方波——三角波发生器: (1)、根据已知条件和设计要求,计算和确定元件参数。并在实验电路板上搭接电路,检查无误后接通电源,进行调试。

(2)、先后用双踪示波器同时观察简单的方波—三角波产生电路输出电压Vc、Vo的波形,及常见的方波—三角波产生电路输出电压Vo1、Vo2的波形,分别记录其幅值、周期以及他们相互之间的相位关系。

(3)、调节积分电阻R(或改变积分电容C),使振荡频率满足设计要求,调节R1/R2的比值,使三角波的幅值满足设计要求。

(2) 电路功能框图:

一,正弦波发生器:

二,方波——三角波发生器:

(3)元器件与参数设计:

(一),正弦波:

(A)参数的确定及元件的选取 A、确定R、C的值

根据设计所需求的振荡频率fo,由式子RC=1/(2πfo)先确定RC之积。

B、选择集成运算放大器

振荡电路中使用的集成运算放大器除要求输入电阻高、输出电阻低外,最主要的是运算放大器的增益-宽带积应满足G?BW>3fo C、选择阻容元件

选择阻容元件时,应注意选择稳定性较好的电阻和电容,否则将影响频率的稳定性。此外,还应对RC串并联网络的元件进行选配,使电路中的电阻电容分别相等。 (B)、数据处理

根据电路图设计模块选取元件参数分别为:Ra=10kΩ、Rb=R4+R3、R1=10kΩ、R2=10kΩ、R3=10kΩ、R4为可调电阻;C1=0.01uF、C2=0.01uF。 (二)方波——三角波:

(A)参数的确定与元件的选取 A、选择集成运算放大器

由于方波的前后沿与用作开关器件的A的转换速率S有关,因此当输出方波的重复频率较高时。集成运算放大器A应选用高速运算放大器,一般要求选用通用型运放即可。

B、选择稳压二极管D

稳压二极管D的作用是限制和确定方波的幅度。因此要根据设计的要求方波幅度来进行选择稳压管的稳定电压V。此外,方波幅度和宽度的对称性也与稳压管的对称性有关,为了得到对称的方波输出,通常应选用高精度的双向稳压二极管(如2DW7型)。R为稳压管的限流电阻,其值由所选用的稳压管的稳定电流决定。

C,确定正反馈回路电阻R与R

如上面电路图中所示。R与R的比值均决定了运算放大器A或A的触发翻转电平,也就是决定了三角波的输出幅度。因此根据设计所要求的三角波输出幅度,由以上可以确定R与R的阻值。

D,确定积分时间常数RC

积分元件R、C的参数值应根据方波和三角波所要求的重复频率来确定。当正反馈回路电阻R、R的阻值确定后,再选取电容C值,求得R。

(B)数据的处理

简单的方波—三角波产生电路根据电路图设计模块选取元件参数分别为R1=10KΩ、R2=20KΩ、R3=1KΩ、R为可调电阻、Dz为Vz=6V


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