模擬電子技術課程設計報告正弦波、方波—三角波波形發(fā)生器

1、模擬電子技術課程設計報告設計題目：正弦波、方波三角波波形發(fā)生器專業(yè)班 級學 號學生姓名同組成員指導教師設計時間教師評分目錄1、 概述.31.1、 目的.31.2、 課程設計的組成部分.32、 正弦波、方波、三角波設計的內容.33、 總結.43.1、課程設計進行過程及步驟.43.2、所遇到的問題及是怎樣解決這些問題的.103.3、體會收獲及建議.103.4、參考資料.104、 教師評語.115、 成績.111、概述1.1、 目的課程設計的目的在于鞏固和加強電子技術理論學習，促進其工程應用，著重于提高學生的電子技術實踐技能，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力，了解開展科學實踐的程序和

2、基本方法，并逐步形成嚴肅、認真、一絲不茍、實事求是的科學作風和一定的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀和全局觀。1.2、課程設計的組成部分（1）、RC正弦波振蕩電路（2）、方波三角波產(chǎn)生電路2、正弦波、方波三角波設計的內容（1）、RC正弦波振蕩電路設計一個RC正弦波振蕩電路，其正弦波輸出為：a.振蕩頻率: 1592 Hz b.振蕩頻率測量值與理論值的相對誤差<+5% c.振幅基本穩(wěn)定 d.振蕩波形對稱，無明顯非線性失真 （2）、方波三角波產(chǎn)生電路 設計一個用集成運算放大器構成的方波三角波產(chǎn)生電路。 指標要求如下：方波 a.重復頻率：4.35*103 Hz b.相對誤差<+5% c.脈沖幅度 +（6-8

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

4、o波形的幅值與相位關系，測出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)設計所需求的振蕩頻率fo，由式子RC=1/(2fo)先確定RC之積。B、選擇集成運算放大器 振蕩電路中使用的集成運算放大器除要求輸入電阻高、輸出電阻低外，最主要的是運算放大器的增益-寬帶積應滿足GBW>3foC、選擇阻容元件選擇阻容元件時，應注意選擇穩(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，還應對RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的元件進行選配，使電路中的電阻電容分別相等。（5）、主要元、器件集成運算放大器 1片1/4W金屬膜電阻 10k、20k若干可調電阻 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)電路圖設計模塊選取元件參數(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驗證數(shù)據(jù) f0=1515Hz1、 方波三角波 實驗參考電路如圖簡單的方波三角波產(chǎn)生電路常見的方波三角波產(chǎn)生電路（1）、根據(jù)已知條件和設計要求，計算和確定元件參數(shù)。并在實驗電路板上搭接電路，檢查無誤后接通電源，進行調試。（2）、先后用雙蹤示波器同時觀察簡單的方波三角波產(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系。（3）、調節(jié)積分電阻R（或改變積分電容C），使振蕩頻率滿足設計要求，調節(jié)R1/R2的比值，使三角波的幅值滿足設計要求。（4）、參數(shù)的確定與元件的選取A、選擇集成運算放大器由于方波的前后沿與用作開關器件的A的轉換速率S有關，因此當輸出方波的重復頻率較高時。集成運算放大器A應選用高速運算放大器，一般要求選用通用型運放即可。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)設計的要求方波幅度來進行選擇穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓V。此外，方波幅度和寬度的對稱性也與穩(wěn)壓管的對稱性有關，為

7、了得到對稱的方波輸出，通常應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的比值均決定了運算放大器A或A的觸發(fā)翻轉電平，也就是決定了三角波的輸出幅度。因此根據(jù)設計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,確定積分時間常數(shù)RC積分元件R、C的參數(shù)值應根據(jù)方波和三角波所要求的重復頻率來確定。當正反饋回路電阻R、R的阻值確定后，再選取電容C值，求得R。(5)、主要元、器件集成運算放大器     12片1/4W金屬膜電阻  

8、60; 10k、20k若干可調電阻       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、簡單的方波三角波產(chǎn)生電路根據(jù)電路圖設計模塊選取元件參數(shù)分別為R1=10K、R2=20K、R3=1K、R為可調電阻、Dz為Vz=6V的穩(wěn)壓管。輸出三角波及方波波形為：簡單的方波三角波波形該電路的有關計算公式為： 輸出三角波Vc的幅度：Vcm=±R1Vz/(R1+R2)=2V檢驗數(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)電路圖設計模塊選取元件參數(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計算公式為：輸出方波Vo1的幅度：Vo1m=Vz=6V檢驗數(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，因此在集成運算放大電路中應優(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課程設計沒有明確清晰地思路，對各種參數(shù)的選取不夠清楚，對于遇到的這些問題通過老師的解答、查閱課內課外的有關參考資料及網(wǎng)絡資料得到了很好的解決。3.3、體會收獲及建議說實話，課程設計真的有點累然而，當我一著手清理自己的設計成果，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會走完的第一步，也是人生的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多， 通過課程設計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心，細致通過這次課程設計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力，同時也是我們懂得小心謹慎的重要性。即使是一根線的接錯也會搞得你焦頭難額，心情沮喪。但是，我們一定不能氣餒，一定要振作，調整好心態(tài)。要對自己有信心，只有這樣才有可