正弦波發生器课程设计沈阳大学.docVIP

课 程 设 计 任 务 书 专 业 自动化 班 级 1班 姓 名 覃敏杰 设 计 起 止 日 期 2016.6.27-2016.7.1 设计题目：正弦波发生器 设计任务（主要技术参数）：设计一个正弦波发生电路，主要技术参数：频率：1000Hz；幅度：≧２Ｖ。选择电路，要求设计放大电路、反馈电路、选频网络和稳幅环节的结构，计算元件参数。 指导教师评语： 成绩： 签字： 年 月 日 1课程设计目的 《电子技术基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在《电子技术基础》课程中所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路并仿真，分析结果，撰写报告等工作。使学生初步掌握电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。 2设计方案论证 2.1设计思路 本次课程设计主要通过Mulisim10软件完成正弦波发生器原理的绘制及仿真，课程设计题目为正弦波发生器。 首先,波形发生器与振荡的关系是：振荡电路可以产生很多频率的波，从中选出所需的发生了特频率的某种波。比如正弦波的发生就是从正弦波振荡电路中利用选频网络选出定频率的正弦波。正弦波振荡器由基本放大器、反馈网络、选频网络的稳幅网络4部分组成，他们的作用分别是：放大器和反馈网络组成正反馈放大器,选频网络用来提取特定频率的正弦波发生器。用振荡电路讨论RC正弦波振荡电路：此种电路通常用来产生频率低于1000HZ的低频信号，它被称为文氏电桥振荡电路。RC桥式正弦波振荡电路以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络，以电压串联负反馈放大电路为放大环节，具有振荡频率稳定，带负载能力强，输出电压失真小，实现简单，易于调试等优点，因此此次设计选用RC串并联式正弦波振荡电路来完成，即由选频网络和放大电路组成的电路，选频网络如图1所示，放大电路在图2电路原理图中可见。 如图2所示，从Mulisim10软件中选择各个所需元件，电阻元件R1,R2，R3，R4,(R4为可变电阻，即可变继电器），电容元件C1，C2，电源元件VCC,VEE,741放大器及导线若干，然后用导线将各个元件连接，R1串R2，C1串C2，R3串R4，构成了四臂电桥电路，电桥由输出电压VCC供电，反馈网络和选频网络由RC并联电路组成，反馈信号从运放的正向输入端输入，所以是正反馈，选择的频率满足 选参数时注意 并且确保所选参数仿真出比较稳定而失真较小的正弦波。 图1 选频网络图 图2电路原理图 2.2设计分析 在电路设计中满足相位平衡条件和辐值平衡条件，即 当 时，有 电路满足自激振荡的相位条件。若放大倍数的电压放大倍数，则有，此时电路又满足自激振荡的幅值条件。因此，该振荡电路对频率为的信号可以产生自激振荡，输出频率为的正弦信号，且 为使上述电路能够起振，在振荡电路未工作时应满足起振条件，应该使放大电路的电压放大倍数，为此应合理地选择滑动变阻器电阻。由于放大电路为同相比例运算电路，则 但是如果选择过大，又会使振荡电路输出波形失真。由图2可以看出电阻和在电路中引入了电压串联负反馈，负反馈系数为 改变和阻值的大小可以调节负反馈深度。越小，负反馈深度越深，放大电路的电压放大倍数越小，如果不能满足，则振荡电路不能起振；反之，越大，负反馈越弱，电压放大倍数越大，如果输出波形的幅度太大，会使输出波形产生明显失真。因此，应通过调整和的阻值，使振荡电路产生比较稳定而失真较小的正弦波。 2.3参数计算 本设计中，频率，由以上分析可知 即 通过计算本设计取值如下 即 该数据能正常进行仿真并得出正弦波，但仿真会存在一定误差。 通过计算可得电压放大倍数为 负反馈系数为 产生波形的条件为 2.4元件选择 根据上述计算，本设计选择以下几种元件。 表1 元件表 元件标注 元件名称 数量 型号参数 作用 R1 电阻 1 4KΩ 负载 R2 电阻 1 4kΩ 负载 R3 电阻 1 3kΩ 负载 R4 滑动变阻器电阻 1 10kΩ 调节电阻 C1 可变电容 1 0.04uF 滤波 C2 可变电容 1 0.04uF 滤波 U1 集成运放 1 741 放大 Xsc1 示波器 1 XSC1 观察波形 VCC 电源 1 20v 提供电源 VEE 电源 1 -20v 提供电源 3 仿真 3.1仿真软件简介 Multisim10是美国国家仪器（NI）有限公司推