模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告---信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

1、<p>　　模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　總結(jié)報(bào)告</b></p><p>　　設(shè)計(jì)選題： 信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)</p><p>　　模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p><b>　　一、課題名稱：</b></p><p><b>　

2、　信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　二、內(nèi)容摘要：</b></p><p>　　掌握方波-三角波-正弦波的設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)，鞏固所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)，熟悉常用電子器件的類型和特性，并掌握模擬電路的安裝、測(cè)試和調(diào)試的基本技能。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求</b></p&

3、gt;<p><b>　　1、設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　?、賀C橋式正弦波產(chǎn)生電路，頻率分別為300Hz、1KHz、10KHz，輸出幅值300mV~5V可調(diào)、負(fù)載1KΩ。</p><p>　?、诰匦尾娐?，頻率3KHz，占空比可調(diào)范圍10%~90%，輸出幅值3V、負(fù)載1KΩ。</p><p>　?、廴遣娐?，頻率1K

4、Hz，占空比可調(diào)范圍10%~90%，輸出幅值3V、負(fù)載1KΩ。</p><p>　?、芏嘤眯盘?hào)源產(chǎn)生電路，分別產(chǎn)生正弦波、方波、三角波，頻率范圍100Hz~3KHz、輸出幅值≥5V、負(fù)載電阻1KΩ。</p><p>　　2、設(shè)計(jì)要求：根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求及實(shí)驗(yàn)室條件按時(shí)完成原理圖設(shè)計(jì)并通過(guò)軟件仿真得出波形后完成實(shí)際制作過(guò)程，做到工藝布局美觀，了解并掌握信號(hào)發(fā)生器的原理，學(xué)會(huì)解決調(diào)試過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)

5、題，達(dá)到理論與實(shí)際相統(tǒng)一，并獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。</p><p>　　四、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果</p><p>　　RC橋式正弦波產(chǎn)生電路</p><p>　　300Hz正弦波波形</p><p><b>　　1KHz正弦波波形</b></p><p>　　10KHz正弦波波形</p&g

6、t;<p>　　500KHz正弦波波形</p><p>　　占空比可調(diào)的矩形波電路</p><p><b>　　矩形波波形</b></p><p><b>　　三角波電路</b></p><p><b>　　三角波波形</b></p><p&g

7、t;<b>　　多用信號(hào)源產(chǎn)生電路</b></p><p>　　輸出幅值≥5V的正弦波與方波</p><p>　　輸出幅值≥5V的三角波</p><p>　　五、實(shí)際制作部分電路圖 </p><p>　　六、整機(jī)原理圖，元件參數(shù)</p><p>　　1、信號(hào)發(fā)生器整機(jī)原理圖</p>

8、<p>　　→ → →</p><p>　　2、波形產(chǎn)生原理以及相關(guān)參數(shù)計(jì)算</p><p>　　(1）工作原理：首先利用RC振蕩電路通過(guò)穩(wěn)幅措施得到不失真的正弦波，再經(jīng)過(guò)零比較器將正弦波整形為以 為頻率的方波，最后方波經(jīng)積分器，得到三角波輸出。</p><p>　　下面是每一部分的工作原理:</p><p>

9、;　　A、正弦波產(chǎn)生電路原理</p><p>　　正弦振蕩波電路的振蕩條件為：</p><p>　　相位平衡和振幅平衡是正弦振蕩電路產(chǎn)生持續(xù)振蕩的兩個(gè)條件。</p><p>　　上圖為RC橋式振蕩電路的原理圖，這個(gè)電路由兩部分構(gòu)成，即放大電路Av和選頻網(wǎng)絡(luò)Fv。電路振蕩的頻率：</p><p>　　起振條件：開始時(shí)，Av=1+Rf/R1略大于

10、3，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，Av=3，F(xiàn)v=1/3。調(diào)整反饋電阻Rf，使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，則說(shuō)明負(fù)反饋太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大Rf。如波形失真嚴(yán)重，則應(yīng)適當(dāng)減小Rf。改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)C或 R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電阻R調(diào)節(jié)頻率。</p><p>　　B、方波產(chǎn)生電路原理</p><p>　　方波產(chǎn)生電路是在遲滯比較器的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)由Rf、C組成的積分電路，把輸出經(jīng)Rf

11、、C反饋到比較器的反相端。在比較器的輸出端引入限流電阻R和兩個(gè)背靠背的雙向穩(wěn)壓管就組成了一個(gè)如圖所示的雙向限幅方波發(fā)生電路。 </p><p>　　由于遲滯比較器中正反饋的作用，電源接通后瞬間，輸出便進(jìn)入飽和狀態(tài)。</p><p><b>　　電路振蕩頻率：</b></p><p>　　C、三角波產(chǎn)生電路原理</p>

12、<p>　　三角波產(chǎn)生電路如圖所示，它包括同相輸入遲滯比較器和充</p><p>　　放電時(shí)間常數(shù)不等的的積分器兩部分，共同構(gòu)成鋸齒波產(chǎn)生電路。</p><p><b>　　?三角波幅值：　</b></p><p>　　3、實(shí)際制作所用儀器及器件</p><p><b>　　七、安裝調(diào)試</b&

13、gt;</p><p>　　合理布局，在pcb板上進(jìn)行元器件的焊接，焊接完成后用萬(wàn)用表對(duì)電路進(jìn)行實(shí)際測(cè)量與調(diào)試，并調(diào)整電路原件參數(shù)，解決存在的問(wèn)題和電路故障。正弦波的失真可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R3，同時(shí)調(diào)節(jié)R7,和R8可以改變正弦波的頻率，本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)將電位器R7和R8調(diào)至 25千歐，R3調(diào)至略大于8千歐，使正弦波起振，如果正弦波失真可以通過(guò)調(diào)節(jié)R3。</p><p>　　八、測(cè)試結(jié)果及實(shí)驗(yàn)

14、分析</p><p><b>　　1、測(cè)試過(guò)程</b></p><p>　　安裝調(diào)試過(guò)后電路接上直流電源，用雙蹤示波器進(jìn)行測(cè)試，再插入芯片，使之能分別按要求輸出穩(wěn)定的正弦波、方波和三角波，性能指標(biāo)如下：</p><p>　　正弦波：諧波失真度一般要求小于3%</p><p>　　三角波：非線性失真度一般要求小于2%<

15、;/p><p>　　方波：上升沿和下降沿時(shí)間一般要求小于2µs</p><p><b>　　2、實(shí)驗(yàn)分析</b></p><p><b>　?。?）無(wú)波形出現(xiàn)</b></p><p>　　當(dāng)測(cè)試電路沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，接上電源之后無(wú)波形出現(xiàn)，原因一般有兩點(diǎn)：一是芯片燒壞了，二是沒(méi)有達(dá)到振蕩條件，即不能

16、起振。</p><p><b>　?。?）波形失真</b></p><p>　　正弦波失真可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R3。</p><p><b>　　九、收獲體會(huì) </b></p><p>　　在這次模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多關(guān)于模電實(shí)踐方面的知識(shí)，不僅在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上有了一定的鞏固，而且也

17、提高了我的動(dòng)手能力，更重要的是鍛煉了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　從開始的設(shè)計(jì)仿真到后來(lái)的實(shí)際制作再到最后的測(cè)試調(diào)節(jié)，這中間的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能使我學(xué)到很多平時(shí)沒(méi)有深入考慮的知識(shí)，同時(shí)我也了解到理論與實(shí)際相結(jié)合對(duì)于我們工科學(xué)生的重要性。</p><p>　　在上個(gè)學(xué)期我們就有接觸到multisim10.0的學(xué)習(xí)，這次電路的設(shè)計(jì)與仿真我們通過(guò)借助于這個(gè)軟件來(lái)完成的，在加深對(duì)此

18、軟件的應(yīng)用的同時(shí)，我也學(xué)會(huì)了對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題的分析與解決，尤其對(duì)于波形失真的情況，通過(guò)理論值的計(jì)算和仿真結(jié)果的比較可以發(fā)現(xiàn)沒(méi)有加入穩(wěn)幅措施時(shí)，波形會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失真，加入穩(wěn)幅措施后，再調(diào)節(jié)電位器，使振蕩電路達(dá)到正弦波穩(wěn)定振蕩的條件后，即可看到示波器上出現(xiàn)不失真的正弦波。</p><p>　　在實(shí)際制作部分，對(duì)于pcb板的焊接要注意不能出現(xiàn)虛焊，焊錫絲也不能使用過(guò)多，在布局美觀的基礎(chǔ)上還應(yīng)該注意盡可能減小

19、導(dǎo)線使用的數(shù)目，這樣可以精簡(jiǎn)電路而不至于太過(guò)復(fù)雜，更易于電路的檢查。</p><p>　　在測(cè)試波形之前，應(yīng)先用萬(wàn)用表對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)，在排除了所有問(wèn)題之后再插入芯片進(jìn)行波形的檢測(cè)與調(diào)試。而我在這次實(shí)驗(yàn)中忽略了這一點(diǎn)，導(dǎo)致我在測(cè)試很多次之后，未能檢測(cè)出波形，當(dāng)我認(rèn)真分析了電路之后，再用萬(wàn)用表測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)焊點(diǎn)出現(xiàn)虛焊，還有兩個(gè)要串聯(lián)的元件沒(méi)有接在一起導(dǎo)致電路斷路，在解決了這些問(wèn)題之后，終于顯示出不失真的正弦波與方

20、波，但是三角波卻出現(xiàn)了一點(diǎn)明顯的失真，后來(lái)分析電路圖以及波形形成的原理，才發(fā)現(xiàn)是積分電路的時(shí)間常數(shù)出現(xiàn)了一點(diǎn)問(wèn)題，但是由于此次實(shí)驗(yàn)的電路圖并未使用電位器，而且也沒(méi)有深入細(xì)致的分析，沒(méi)有考慮到要使用電位器，通過(guò)實(shí)際制作，才發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有提供四個(gè)電位器，實(shí)際上就是要我們自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并能具體解決問(wèn)題，如果將積分器中的電阻改為電位器，那么實(shí)際測(cè)試時(shí)我們就可以通過(guò)改變電阻值來(lái)調(diào)節(jié)三角波，使之輸出的波形不失真。</p><p&g

21、t;　　這次課程設(shè)計(jì)使我了解了自己的能力，也發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足，更是明白了實(shí)踐與理論相結(jié)合的重要性，同時(shí)也堅(jiān)定了我加強(qiáng)動(dòng)手能力的決心。這些都將有助于我以后的學(xué)習(xí)，在我端正自己的學(xué)習(xí)態(tài)度的同時(shí)更加注重培養(yǎng)自己分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。而且也為我以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)，使我學(xué)會(huì)更加耐心和細(xì)心的面對(duì)在實(shí)際操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題并解決問(wèn)題。</p><p><b>　　附錄：參考文獻(xiàn)</b>