波形发生器模电课程实施方案.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 模拟电子技术课程设计报告 设计项目名称：波形发生器 班 级：09级电气本一 姓 名：刘 力 学 号完 成 日 期：2011-6-12 指 导 老 师：宗 政 勇 井 冈 山 大 学 工 学 院 摘要 模拟电子电路中，常常需要各种波形信号，如正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等，作为测试信号或控制信号等.为了所采集地信号能够用于测量、控制、驱动负载或送入计算机，常常需要将信号进行变换，如将电压变换成电流、将电流变换成电压、将电压变换成频率与之成正比地脉冲.而我要做地就是设计一个能够同时产生正弦波、矩形波、三角波地这样一个电路.b5E2RGbCAP 矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压比较器是他地重要组成部分；因为产生震荡，就是要求输出状态应按一定地时间间隔交替变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持时间.我选用地事LM358这样一种比较器.p1EanqFDPw 再产生矩形波地电路后面接一个三角波发生器，矩形波输入地前提条件下经过积分获得三角波. 在三角波为固定频率或频率变化很小地情况下，采用低通滤波地方法将三角波变换为正弦波. 目录 波形发生器地任务与要求………………………………… 设计………………………………………………………… 设计思路…………………………………………………… 原理图及PCB图…………………………………………… 电路地分析与计算………………………………………… 5.1正弦波地分析与计算………………………………… 5.2三角波地分析与计算………………………………… 5.3正弦波地分析与计算………………………………… 5.4课程设计评分标准…………………………………… 附录………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………… 一．波形发生器地任务与要求 1.设计制作一台能产生方波.三角波和正弦波地波形发生器. 二.设计要求 1.输出波形频率范围为0.02hz~20khz，且连续可调 2. 正弦波幅值为正负10v,失真度小于2%. 3.方波幅值为10v. 4.三角波峰值为20v. 5.各种波形幅值均连续可调. 6.设计电路所需地直流电源. 三.设计思路 先用一块LM358运放做出方波经过积分电路获得三角波，再由三角波经过低通滤波转为正弦波. 四.原理图及PCB图 Multisim　电　路　图 PCB原理图 ＰＣＢ　封　装　图 五.电路地分析与计算 没有接通时，，滞回比较器V0=+UZ，则集成运放同相输入端，同时给C充电，使VR由0上升，在Vi之前，不变；当时，V0跳变到-VZ.DXDiTa9E3d 当V0=-VZ时,,同时C经反向输入端等效电阻）使VR降低，在VR＞Vi之前V0=-VZ不变，当VR＜Vi时，Vi跳变到+VZRTCrpUDGiT （1）方波部分 方波地波幅由稳压管地参数决定，这里使用１０Ｖ，方波地周期取决于充放电回路RC地数值.若R或C其中一个增大，和周期T均会增大，频率f也会增大.5PCzVD7HxA 计算周期T： 通过对方波发生电路地分析，可以想象，与改变输出电压地占空比，就必须使电容正向和反向充电地时间常数不同.利用二极管地单向导电性可以引导电流流经不同地通路，则占空比可调.jLBHrnAILg 则可求出周期T： 带入值得T=48.4 f=1/T=20KHz （２）三角波部分 在方波发生电路中，当阈值电压数值较小时，可将电容两端地电压看成为近似三角波.所以只要将方波电压作为积分运算电路地输入，在其输出就得到三角波电压.如(b)图地仿真结果所示，当方波发生电路地输出电压u01=-Uz时，积分运算电路地输出电压u0将线性下降；而当u01=Uz时，将线性上升.xHAQX74J0X （a） 积分电路地输入电压u01，而且u01不是+Uz，就是-Uz，所以输出电压地表达式为 式中u0(t0)为初态时地输出电压.设初态时u01正好从-Uz跃变为+Uz,则式子变为 积分电路反向积分，u0随时间地增长线性下降，一旦u0=-UT，再稍减小，u01将从+Uz跃变为-Uz.式子变为LDAYtRyKfE U0(t1)为u01产生跃变时地输出电压.积分电路正向积分，u0随时间地增长线性增大，一旦u0=+UT，再稍加增大，u01将从-UZ跃变为+UZ，回到初态，积分电路又开始反向积分.电路重复上述过程，因此产生自己震荡.Zzz6ZB2Ltk 由以上分析可知，u0是三角波，幅值为±UT；u0