模电课设函数发生器的设计仿真与实现.docVIP

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 初始条件： 可选元件：，三极管，电阻、电位器、电容若干，直流电源Vcc= +12V， VEE= -6~-12V，或自选元器件。 可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据，完成对方波－三角波－正弦波发生器的设计、装配与调试。 （2）设计要求 ①正弦波Upp≈V，幅度连续可调，线性失真小。三角波Upp≈V，幅度连续可调，线性失真小。方波Upp≈1V，幅度连续可调，线性失真小。频率范围10~100Hz，100 Hz~1KHz，1 KHz~10 KHz；② 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。（用原理图） ③ 安装调试并按格式课程设计报告书。 时间安排： 1、 20 年1月日 至20年1月日完成设计制作与调试。 、 20 年1月日课程设计报告答辩。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。③提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。④具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。本章介绍Proteus ISIS软件的工作环境和一些基本操作。特点：支持ARM7，PIC ，AVR，HC11以及8051系列的微处理器CPU模型，更多模型正在开发中，更新信息请参见网页；交互外设模型有LCD显示、RS232终端、通用键盘、开关、按钮、LED等；强大的调试功能，如访问寄存器与内存，设置断点和单步运行模式；支持如IAR、Keil和Hitech等开发工具的源码C和汇编的调试；一键“make”特性：一个键完成编译与仿真操作；内置超过6000标准SPICE模型，完全兼容制造商提供的SPICE模型；DLL界面为应用提供特定的模式；基于工业标准的SPICE3F5混合模型电路仿真器14种虚拟仪器：示波器、逻辑分析仪、信号发生器、规程分析仪等；高级仿真包含强大的基于图形的分析功能：模拟、数字和混合瞬时图形；频率；转换；噪声；失真；付立叶；交流、直流和音频曲线；模拟信号发生器包括直流、正旋、脉冲、分段线性、音频、指数、单频FM；数字信号发生器包括尖脉冲、脉冲、时钟和码流；集成PROTEUS PCB设计形成完整的电子设计系统。　 式中　　 ——差分放大器的恒定电流； ——温度的电压当量，当室温为25oc时，UT≈26mV。 如果Uid为三角波，设表达式为 　　　　　　　 式中　　Um——三角波的幅度； 　　T——三角波的周期。 为使输出波形更接近正弦波： 传输特性曲线越对称，线性区越窄越好； 三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。 图为实现三角波——正弦波变换的电路。其中Rp1调节三角波的幅度，Rp2调整电路的对称性，其并联电阻R10用来减小差分放大器的线性区。电容C1,C2为隔直电容，C3为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。 3.1 电路总原理 函数发生器产生三个波形。采用简单方波电路产生方波，与积分器组成三角波产生电路，与差分放大器组成正弦波产生电路。其中由简单方波电路和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性 3.2 方波发生电路的工作原理 此电路由反