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、<p><b>　　1、概述</b></p><p><b>　　目的</b></p><p>　　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(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，了解開展科學(xué)實(shí)踐的程序和基本方法，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

2、生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀和全局觀。</p><p>　　1.2、課程設(shè)計(jì)的組成部分</p><p>　　（1）、RC正弦波振蕩電路</p><p>　?。?）、方波—三角波產(chǎn)生電路</p><p>　　2、正弦波、方波—三角波設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　（1）、RC正弦波振蕩電路</p><p>　　

3、設(shè)計(jì)一個(gè)RC正弦波振蕩電路，其正弦波輸出為：</p><p>　　a.振蕩頻率: 1592 Hz</p><p>　　b.振蕩頻率測(cè)量值與理論值的相對(duì)誤差<+5%</p><p><b>　　c.振幅基本穩(wěn)定</b></p><p>　　d.振蕩波形對(duì)稱，無(wú)明顯非線性失真</p><p>　

4、　（2）、方波—三角波產(chǎn)生電路</p><p>　　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。</p><p>　　指標(biāo)要求如下：方波 a.重復(fù)頻率：4.35*103 Hz</p><p>　　b.相對(duì)誤差<+5%</p><p>　　c.脈沖幅度 +（6--8）V</p><p>　　三角波 a.

5、重復(fù)頻率：4.35*103 Hz</p><p>　　b.相對(duì)誤差<+5%</p><p>　　c.幅 度：6—8V</p><p><b>　　3、總結(jié)</b></p><p>　　3.1、課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程及步驟</p><p><b>　　1、正弦波</b><

6、;/p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)參考電路如圖</b></p><p>　?。?）、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(wú)誤后接通電源，進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　?。?）、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。</p><p>　?。?）

7、、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。</p><p>　　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Vo波形的幅值與相位關(guān)系，測(cè)出f0,算出Avf與Fv。</p><p>　　（4）、參數(shù)的確定及元件的選取</p><p&

8、gt;<b>　　A、確定R、C的值</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)所需求的振蕩頻率fo，由式子RC=1/(2πfo)先確定RC之積。</p><p>　　B、選擇集成運(yùn)算放大器</p><p>　　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G?BW>3fo</p&g

9、t;<p><b>　　C、選擇阻容元件</b></p><p>　　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。</p><p>　　（5）、主要元、器件</p><p>　　集成運(yùn)算放大器 1片</p>

10、<p>　　1/4W金屬膜電阻 10kΩ、20kΩ若干</p><p>　　可調(diào)電阻 1kΩ一只</p><p>　　瓷片電容 2只</p><p>　　二極管 2只</p><p><b>　?。?）、數(shù)據(jù)處理</b></p

11、><p>　　根據(jù)電路圖設(shè)計(jì)模塊選取元件參數(shù)分別為：Ra=10kΩ、Rb=R4+R3、R1=10kΩ、R2=10kΩ、R3=10kΩ、R4為可調(diào)電阻；C1=0.01uF、C2=0.01uF。</p><p>　　在滿足R1=R2=R，C1=C2=C的條件下，該電路的：</p><p><b>　　輸出正弦波波形：</b></p>&l

12、t;p>　　振蕩頻率 f0=1/（2πRC）=1592Hz</p><p>　　驗(yàn)證數(shù)據(jù) f0=1515Hz</p><p><b>　　方波—三角波</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)參考電路如圖</b></p><p>　　簡(jiǎn)單的方波—三角波產(chǎn)生電路</p>&

13、lt;p>　　常見的方波—三角波產(chǎn)生電路</p><p>　　（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(wú)誤后接通電源，進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　?。?）、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，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。&l

14、t;/p><p>　?。?）、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。</p><p>　　（4）、參數(shù)的確定與元件的選取</p><p>　　A、選擇集成運(yùn)算放大器</p><p>　　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)

15、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。</p><p>　　B、選擇穩(wěn)壓二極管D</p><p>　　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(lái)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

16、的穩(wěn)定電流決定。</p><p>　　C，確定正反饋回路電阻R與R</p><p>　　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。</p><p>　　D,確定積分時(shí)間常數(shù)RC</p><p>　　積分元件R、C的參數(shù)值

17、應(yīng)根據(jù)方波和三角波所要求的重復(fù)頻率來(lái)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。</p><p>　　(5)、主要元、器件</p><p>　　集成運(yùn)算放大器      1—2片</p><p>　　1/4W金屬膜電阻     10kΩ、20kΩ若干</p&g

18、t;<p>　　可調(diào)電阻        1kΩ  1只</p><p>　　瓷片電容      1只</p><p>　　穩(wěn)壓二極管      2只</p><

19、p><b>　　（6）數(shù)據(jù)的處理</b></p><p>　　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=10KΩ、R2=20KΩ、R3=1KΩ、R為可調(diào)電阻、Dz為Vz=6V的穩(wěn)壓管。</p><p>　　輸出三角波及方波波形為：</p><p>　　簡(jiǎn)單的方波—三角波波形</p><p&

20、gt;　　該電路的有關(guān)計(jì)算公式為：</p><p>　　輸出三角波Vc的幅度：Vcm=│±R1Vz/(R1+R2)│=2V</p><p>　　檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vc=4.8cm*1V/cm*1/2=2.4V</p><p>　　輸出方波Vo的幅度：Vom=Vz=6V</p><p>　　檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vo=2.8cm*5V/cm*1/2=

21、7V</p><p>　　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=10KΩ、R2=10KΩ、R3=1KΩ、Rp1=10KΩ、Rp2=10KΩ、R為可調(diào)電阻、電容為C=470pF、Dz為Vz=6V的穩(wěn)壓管。</p><p>　　輸出三角波及方波波形為：</p><p>　　常見的方波—三角波波形</p><p>

22、　　該電路的有關(guān)計(jì)算公式為：</p><p>　　輸出方波Vo1的幅度：Vo1m=Vz=6V</p><p>　　檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vo1=2.8cm*5V/cm*1/2=7V</p><p>　　輸出三角波Vo2的幅度：Vo2m=R1Vz/R2=6V</p><p>　　檢驗(yàn)數(shù)據(jù)為：Vo2=3.2cm*5V/cm*1/2=8V</p>