模拟电子RC串并联网络振荡电路和矩形波发生电路的设计.docVIP

第一部分 模拟电子课程设计 目录 1 课程设计的目的与作用 1 1.1设计目的：主要任务及设计思想 1 1.2设计作用 1 1.2.1 RC串并联网络振荡电路 1 1.2.2矩形波发生电路 1 2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 1 2.1设计任务 1 2.2 Multisim软件环境介绍： 2 3 电路模型的建立 2 3 .1RC串并联网络振荡电路 2 3 .2矩形波发生电路 2 4 理论分析及计算 3 4 .1理RC串并联网络振荡电路论分析及计算 3 4 .2矩形波发生电路 4 5 仿真结果分析 4 5 .1RC串并联网络振荡电路 4 5 .2矩形波发生电路 4 6 设计总结和体会 5 7 参考文献................................................................... ............................................... 5 1 课程设计的目的与作用 1.1设计目的、主要任务及设计思想 根据设计要求完成对的设计，进RC串并联网络振荡电路和矩形波发生电路的设计，进一步加强对模拟电子技术的理解。了解振荡电路的工作原理，掌握外围电路设计与主要性能参数的测试方法。 1.2设计作用 1.2.1. RC串并联网络振荡电路 又称文氏电桥振荡电路，其抗干扰能力强，如果输入电压受到干扰或噪声的影响，在门限电平上下波动，而输出电压不会在高、低两个电平间反复的跳动。 1.2.2.矩形波发生电路：在实际工作中，有时需要检测输入模拟信号的电平是否处在两个给定的电平之间，此时要求比较器有两个门限电平，这种比较器称为双限比较器。 2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 2.1设计任务： 使学生初步了解和掌握矩RC串并联网络振荡电路和形波发生电路的设计、调试过程，能进一步巩固课堂上学到的理论知识，了解RC串并联网络振荡电路和矩形波发生电路的工作原理 2.2 Multisim软件环境介绍： Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 3 电路模型的建立 3.1. RC串并联网络振荡电路 图1 RC串并联网络振荡电路的仿真模型 3.2.矩形波发生电路 4 理论分析及计算 4.1RC串并联网络振荡电路 输入电压uI经电阻R1加在集成运放的反向输入端，参考电压UREF经电阻R2接在同向输入端，此外从输入端通过电阻RF引回同向输入端。电阻R和背靠背稳压管VDZ的作用是限幅，将输出电压的幅度限制在+-UZ。 利用叠加原理可求得同向输入端的电位为 :u+=（RF/(R2+RF))UREF+(R2/(R2+RF))u0 (1) (2) 若原来u0=+UZ，当uI逐渐增大时，使u0从+UZ跳变为-UZ所需的门限电平用UT+表示，由上式知UT+=（RF/(R2+RF))UREF+(R2/(R2+RF))UZ 若原来的u0=-UZ，当uI逐渐减小，使u0从-UZ跳变为+UZ所需的门限电平用UT-表示，则UT-=（RF/(R2+RF))UREF-(R2/(R2+RF))UZ 由RF=30kOhm,R2=20kOhm,UREF=6V,带入以上公式可以得到，UT+=5V，UT-=2V，即当uI增大时，在uI=5V时u0发生跳变，而当uI减小时，则在u0=2V时发生跳变。输出波形为矩形波 4.2 矩形波发生电路 电路中有两个集成运放A1和A2，输入电压uI各通过一个电阻R分别接到A1的同相输入端和A2的反相输入端，两个参考电压UREF1和UREF2分别加在A1的反相输入端和A2的同相输入端，其中UREF1UREF2,A1和A2的输入端各通过一个二极管，然后连接在一起，作为双限比较器的输出端。 如果uIUREF2，则A1输出低电平，A2输出高电平，此时二极管VD1截止，VD2导通，输出电压u0为高电平。 如果uIUREF1,则A1输出高电平，A2输出低电平，此时二极管VD1导通，VD2截止，输出电压u0也为高电平。 只有当UREF2uIUREF1时，集成运放A1和A2均输出低电平，二极管VD1和VD2均截止，则输出电压u0为