模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告正弦波方波三角波發(fā)生電路本科論文

2/13蘇州科技大學電子與信息工程學院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告課設(shè)名稱正弦波-方波-三角波發(fā)生電路學生姓名學號同組姓名學號專業(yè)班級電氣1411指導教師蘇州科技大學電子與信息工程學院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計課題正弦波-方波-三角波發(fā)生電路設(shè)計要求（1）正弦波-方波-三角波的頻率在100HZ-20KHZ范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào);（2）正弦波-方波的輸出信號幅值為6V.三角波輸出信號幅值為0-2V連續(xù)可調(diào)（3）正弦波失真度g≦5%。（4）分設(shè)計和仿真實驗兩部分分步完成.三、設(shè)計目的（1）鞏固所學的相關(guān)理論知識；（2）實踐所掌握的電子制作技能；（3）會運用EDA工具對所作出的理論設(shè)計進行模擬仿真測試,進一步完善理論設(shè)計（4）通過查閱手冊和文獻資料,熟悉常用電子器件的類型和特性,并掌握合理選用元器件的原則（5）掌握模擬電路的安裝\測量與調(diào)試的基本技能,熟悉電子儀器的正確使用方法,能力分析實驗中出現(xiàn)的正常或不正?，F(xiàn)象(或數(shù)據(jù))獨立解決調(diào)試中所發(fā)生的問題（6）學會撰寫課程設(shè)計報告（7）培養(yǎng)實事求是,嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和嚴肅的工作作風.（8）完成一個實際的電子產(chǎn)品；進一步提高分析問題、解決問題的能力四、電路方案與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計使用儀器及測量儀表：選用元器件（1）集成運放F007（a741）(2)穩(wěn)壓及開關(guān)二極管（3）電阻、電容、電位器若干。測量儀表（1）直流穩(wěn)壓電源（2）示波器（3）萬用表（4）頻率計（5）交流電壓表·正弦波發(fā)生器其振蕩頻率為1kHz。若用同軸雙聯(lián)電位器代替電橋中的l.5kΩ電阻，或用波段開關(guān)改變電容的數(shù)值，可以調(diào)節(jié)輸出頻率。電路的最高頻率由運算放大器的頻率特性決定，而低頻端要求取較大的電阻值，所以要求運算放大器的輸入阻抗盡可能高。穩(wěn)壓管支路中串接了30kΩ電阻，該支路接在680Ω與3.9kΩ電阻之間，主要是為了使放大器的增益變化不致太快。若使用擊穿特性較軟的穩(wěn)壓管。則可以減小失真。失真度可達0.5％。根據(jù)式（l.4)，因為當f=fu時，F(xiàn)=1/3，所以即只要A=Au=3,即只要為RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡匹配一個電壓放大倍數(shù)等于3的放大電路就．11以構(gòu)成正弦波振蕩電路，不過考慮到起振條件，所選放大電路的電壓放大倍數(shù)應略大于3.正反饋網(wǎng)絡的反饋電壓Uf是同相比例運算電躋的愉入電壓，因而要把同相比例運算電路作為整體堪稱電壓放大電路，它的比例系數(shù)是電壓放大倍數(shù)，根據(jù)起振條件和幅值平衡條件Au=U0/Up=1+Rf/R>=3Rf>=2R1·方波發(fā)生器由正弦波產(chǎn)生方波由圖中可以看出，設(shè)計所用的滯回比較器是反向滯回比較器，由上一級電路產(chǎn)生正弦波作為方波信號的輸入。電路輸出的高電平為＋l2V，低電平為一12V，即雙向穩(wěn)壓管的電壓。閥值電壓為+UT=(R'2+R9)/(R'2+R9+R7)(+12)（2.3.1)-UT=(R'2+R9)/(R'2+R9+R7)(-12)（2.3.2)·為什么用反向滯回比較器？從集成運放輸出端的限幅電路可以看出，U0=+-Uz。集成運放的輸入端電位Un=Ui，同相輸入端電位Up=+-(R1/R1+R2)Uz（2.2.1)令Un=Up，求出的Ui，就是閥值電壓，因此得出+UT=(R1/R1+R2)UZ（2.2.2)當Ui<-UT，那么Un一定小于Up,，因而U0=+Uz，所以Up=+UT：。只有當輸入電壓Ui增大到＋UT，在增大一個無窮小量時，輸入電壓認U0才會從＋UZ躍變?yōu)橐籙Z。只有當輸入電壓Ui減小到一UT，再減小一個無窮小量時，輸出電壓u0才會從一uz躍變?yōu)椋玼z?？梢?，U0從＋Uz躍變?yōu)橐籙z和從-Uz躍變?yōu)椋玌z的閥值電爪是不同的。可調(diào)式的滯回比較器由電路圖可知，可以通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)節(jié)輸入電壓的閾值電壓·三角波發(fā)生電路·元器件清單及部分簡介集成運放F007F007現(xiàn)已發(fā)展為國際通用型741型，其外型有兩種封裝：圓型和雙排直插式是一種高放大倍數(shù)、高輸入電阻，低輸出電阻的直接耦合式放大電路。輸入級一般都是采用差動放大形式的電路以減小溫漂；中間級為獲得高的放大倍數(shù)，一方面采用共射（共源）放大電路，一方面設(shè)計成有源負載；輸出級采用互補型跟隨式電路，以提高帶負載能力。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是一種用于穩(wěn)定電壓的單PN結(jié)二極管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很少的數(shù)值，在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。開關(guān)二極管有在小電流（10mA程度）使用的邏輯運算和在數(shù)百毫安下使用的磁芯激勵用開關(guān)二極管。小電流的開關(guān)二極管通常有點接觸型和鍵型等二極管，也有在高溫下還可能工作的硅擴散型、臺面型和平面型二極管。開關(guān)二極管的特長是開關(guān)速度快。而肖特基型二極管的開關(guān)時間特短，因而是理想的開關(guān)二極管。設(shè)計所用儀器及器件QuantityDescriptionRefDesPackageType1POWER_SOURCES,GROUND0Generic6RESISTOR,10kΩR1,R7,R9,R11,R12,R153RESISTOR,15kΩR2,R3,R51RESISTOR,2.2kΩR41POTENTIOMETER,10kΩR66DC_POWER,12VV1,V2,V3,V4,V5,V6Generic2CAPACITOR,10nFC1,C21RESISTOR,2kΩR82POTENTIOMETER,20kΩR10,R161RESISTOR,100kΩR131RESISTOR,5kΩR141CAPACITOR,30nFC31POWER_SOURCES,DGNDGNDGeneric1POWER_SOURCES,VCCVCCGeneric1POWER_SOURCES,VEEVEEGenericQuantityDescriptionRefDesPackageTypeObsolete2DIODE,1N4007GPD1,D2IPC-2221A/2222\DO-204ALYes4OPAMP,741U1,U2,U3,U4IPC-2221A/2222\DIP-8No1DIAC,1N5758D3Generic\CASE182-02Yes·總電路圖·仿真結(jié)果五、心得體會在為時一個月的模擬電子課程設(shè)計中我收獲頗多，知道了寫一份報告是很需要精力和時間的。這是一個團隊的工作，本次設(shè)計過程中劉帥主要負責資料的搜集，彭晟主要負責資料整理成報告初稿，最終我們共同討論其中細節(jié)及原理等等定終稿，這次課程設(shè)計正好鍛煉我們團隊合作一點。另外，課堂上也有部分知識不太清楚，于是又不得不邊學邊用，時刻鞏固所學知識，這也是本次課程設(shè)計的第二大