模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告正弦波、方波—三角波波形發(fā)生器

1、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：正弦波、方波三角波波形發(fā)生器專業(yè)班 級(jí)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名同組成員指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)時(shí)間教師評(píng)分目錄1、 概述.31.1、 目的.31.2、 課程設(shè)計(jì)的組成部分.32、 正弦波、方波、三角波設(shè)計(jì)的內(nèi)容.33、 總結(jié).43.1、課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟.43.2、所遇到的問題及是怎樣解決這些問題的.103.3、體會(huì)收獲及建議.103.4、參考資料.104、 教師評(píng)語.115、 成績(jī).111、概述1.1、 目的課程設(shè)計(jì)的目的在于鞏固和加強(qiáng)電子技術(shù)理論學(xué)習(xí)，促進(jìn)其工程應(yīng)用，著重于提高學(xué)生的電子技術(shù)實(shí)踐技能，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力，了解開展科學(xué)實(shí)踐的程序和

2、基本方法，并逐步形成嚴(yán)肅、認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和一定的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀。1.2、課程設(shè)計(jì)的組成部分（1）、RC正弦波振蕩電路（2）、方波三角波產(chǎn)生電路2、正弦波、方波三角波設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）、RC正弦波振蕩電路設(shè)計(jì)一個(gè)RC正弦波振蕩電路，其正弦波輸出為：a.振蕩頻率: 1592 Hz b.振蕩頻率測(cè)量值與理論值的相對(duì)誤差<+5% c.振幅基本穩(wěn)定 d.振蕩波形對(duì)稱，無明顯非線性失真 （2）、方波三角波產(chǎn)生電路 設(shè)計(jì)一個(gè)用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的方波三角波產(chǎn)生電路。 指標(biāo)要求如下：方波 a.重復(fù)頻率：4.35*103 Hz b.相對(duì)誤差<+5% c.脈沖幅度 +（6-8

3、）V 三角波 a.重復(fù)頻率：4.35*103 Hz b.相對(duì)誤差<+5% c.幅 度：68V3、總結(jié)3.1、課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過程及步驟1、正弦波實(shí)驗(yàn)參考電路如圖（1）、根據(jù)已知條件和設(shè)計(jì)要求，計(jì)算和確定元件參數(shù)。并在實(shí)驗(yàn)電路板上搭接電路，檢查無誤后接通電源，進(jìn)行調(diào)試。（2）、調(diào)節(jié)反饋電阻R4，使電路起振且波形失真最小，并觀察電阻R4的變化對(duì)輸出波形Vo的影響。（3）、測(cè)量和調(diào)節(jié)參數(shù)，改變振蕩頻率，直至滿足設(shè)計(jì)要求為止。測(cè)量頻率的方法很多。如直接測(cè)量法（頻率計(jì)，TDS系列數(shù)字示波器均可）；測(cè)周期計(jì)算頻率法，以及應(yīng)用李沙育圖形法等等。測(cè)量時(shí)要求觀測(cè)并記錄運(yùn)放反相、同相端電壓VN、VP和輸出電壓V

4、o波形的幅值與相位關(guān)系，測(cè)出f0,算出Avf與Fv。（4）、參數(shù)的確定及元件的選取A、確定R、C的值 根據(jù)設(shè)計(jì)所需求的振蕩頻率fo，由式子RC=1/(2fo)先確定RC之積。B、選擇集成運(yùn)算放大器 振蕩電路中使用的集成運(yùn)算放大器除要求輸入電阻高、輸出電阻低外，最主要的是運(yùn)算放大器的增益-寬帶積應(yīng)滿足GBW>3foC、選擇阻容元件選擇阻容元件時(shí)，應(yīng)注意選擇穩(wěn)定性較好的電阻和電容，否則將影響頻率的穩(wěn)定性。此外，還應(yīng)對(duì)RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的元件進(jìn)行選配，使電路中的電阻電容分別相等。（5）、主要元、器件集成運(yùn)算放大器 1片1/4W金屬膜電阻 10k、20k若干可調(diào)電阻 1k一只瓷片電容 2只二極管 2

5、只（6）、數(shù)據(jù)處理根據(jù)電路圖設(shè)計(jì)模塊選取元件參數(shù)分別為：Ra=10k、Rb=R4+R3、R1=10k、R2=10k、R3=10k、R4為可調(diào)電阻；C1=0.01uF、C2=0.01uF。在滿足R1=R2=R，C1=C2=C的條件下，該電路的：輸出正弦波波形：振蕩頻率 f0=1/（2RC）=1592Hz驗(yàn)證數(shù)據(jù) f0=1515Hz1、 方波三角波 實(shí)驗(yàn)參考電路如圖簡(jiǎn)單的方波三角波產(chǎn)生電路常見的方波三角波產(chǎn)生電路（1）、根據(jù)已知條件和設(shè)計(jì)要求，計(jì)算和確定元件參數(shù)。并在實(shí)驗(yàn)電路板上搭接電路，檢查無誤后接通電源，進(jìn)行調(diào)試。（2）、先后用雙蹤示波器同時(shí)觀察簡(jiǎn)單的方波三角波產(chǎn)生電路輸出電壓Vc、Vo的波形

6、，及常見的方波三角波產(chǎn)生電路輸出電壓Vo1、Vo2的波形，分別記錄其幅值、周期以及他們相互之間的相位關(guān)系。（3）、調(diào)節(jié)積分電阻R（或改變積分電容C），使振蕩頻率滿足設(shè)計(jì)要求，調(diào)節(jié)R1/R2的比值，使三角波的幅值滿足設(shè)計(jì)要求。（4）、參數(shù)的確定與元件的選取A、選擇集成運(yùn)算放大器由于方波的前后沿與用作開關(guān)器件的A的轉(zhuǎn)換速率S有關(guān)，因此當(dāng)輸出方波的重復(fù)頻率較高時(shí)。集成運(yùn)算放大器A應(yīng)選用高速運(yùn)算放大器，一般要求選用通用型運(yùn)放即可。B、選擇穩(wěn)壓二極管D穩(wěn)壓二極管D的作用是限制和確定方波的幅度。因此要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求方波幅度來進(jìn)行選擇穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓V。此外，方波幅度和寬度的對(duì)稱性也與穩(wěn)壓管的對(duì)稱性有關(guān)，為

7、了得到對(duì)稱的方波輸出，通常應(yīng)選用高精度的雙向穩(wěn)壓二極管（如2DW7型）。R為穩(wěn)壓管的限流電阻，其值由所選用的穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電流決定。C，確定正反饋回路電阻R與R如上面電路圖中所示。R與R的比值均決定了運(yùn)算放大器A或A的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)電平，也就是決定了三角波的輸出幅度。因此根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的三角波輸出幅度，由以上可以確定R與R的阻值。D,確定積分時(shí)間常數(shù)RC積分元件R、C的參數(shù)值應(yīng)根據(jù)方波和三角波所要求的重復(fù)頻率來確定。當(dāng)正反饋回路電阻R、R的阻值確定后，再選取電容C值，求得R。(5)、主要元、器件集成運(yùn)算放大器     12片1/4W金屬膜電阻  

8、60; 10k、20k若干可調(diào)電阻       1k 1只瓷片電容     1只穩(wěn)壓二極管     2只（6）數(shù)據(jù)的處理a、簡(jiǎn)單的方波三角波產(chǎn)生電路根據(jù)電路圖設(shè)計(jì)模塊選取元件參數(shù)分別為R1=10K、R2=20K、R3=1K、R為可調(diào)電阻、Dz為Vz=6V的穩(wěn)壓管。輸出三角波及方波波形為：簡(jiǎn)單的方波三角波波形該電路的有關(guān)計(jì)算公式為： 輸出三角波Vc的幅度：Vcm=±R1Vz/(R1+R2)=2V檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vc=4.8cm*1V

9、/cm*1/2=2.4V 輸出方波Vo的幅度：Vom=Vz=6V檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vo=2.8cm*5V/cm*1/2=7V b、常見的方波三角波產(chǎn)生電路根據(jù)電路圖設(shè)計(jì)模塊選取元件參數(shù)分別為R1=10K、R2=10K、R3=1K、Rp1=10K、Rp2=10K、R為可調(diào)電阻、電容為C=470pF、Dz為Vz=6V的穩(wěn)壓管。輸出三角波及方波波形為：常見的方波三角波波形該電路的有關(guān)計(jì)算公式為：輸出方波Vo1的幅度：Vo1m=Vz=6V檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vo1=2.8cm*5V/cm*1/2=7V輸出三角波Vo2的幅度：Vo2m=R1Vz/R2=6V檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vo2=3.2cm*5V/cm*1/2=8V比較a

10、、b兩組波形可以得出用常見的方波三角波產(chǎn)生電路得到的波形比簡(jiǎn)單的方波三角波產(chǎn)生電路得到的波形線性度更好，因此在集成運(yùn)算放大電路中應(yīng)優(yōu)先選擇常見的方波三角波產(chǎn)生電路。3.2、所遇到的問題及是怎樣解決這些問題的所遇到的問題是對(duì)課程設(shè)計(jì)沒有明確清晰地思路，對(duì)各種參數(shù)的選取不夠清楚，對(duì)于遇到的這些問題通過老師的解答、查閱課內(nèi)課外的有關(guān)參考資料及網(wǎng)絡(luò)資料得到了很好的解決。3.3、體會(huì)收獲及建議說實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這2周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多， 通過課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問題的能力，同時(shí)也是我們懂得小心謹(jǐn)慎的重要性。即使是一根線的接錯(cuò)也會(huì)搞得你焦頭難額，心情沮喪。但是，我們一定不能氣餒，一定要振作，調(diào)整好心態(tài)。要對(duì)自己有信心，只有這樣才有可