广工模电课程设计报告
模拟电子技术课程设计方案报告

模拟电子技术课程设计方案报告早晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在书桌上,我拿起笔,开始构思这份模拟电子技术课程设计方案。
这十年来,我已经写过无数个方案,但每一次都仿佛是一个新的开始,充满了挑战和激情。
一、项目背景想起那个炎热的夏天,我第一次接触模拟电子技术,就被它深深吸引。
如今,时代在变迁,模拟电子技术也在不断发展。
为了让学生更好地掌握这门技术,我们决定设计一个具有实用性和创新性的课程方案。
二、设计目标这个方案的目标很明确,就是要让学生在掌握模拟电子技术的基本原理的基础上,能够独立设计并实现一个具有一定功能的模拟电路。
这个目标就像一盏明灯,照亮了我们前进的道路。
三、课程内容1.模拟电子技术基本原理我们要让学生了解模拟电子技术的基本原理。
这部分内容就像一座大厦的地基,至关重要。
我们会从最基本的电子元件讲起,让学生了解它们的工作原理和特性。
2.模拟电路设计我们将教授学生如何设计模拟电路。
这个过程就像是在黑夜里寻找光明,需要不断地尝试和实践。
我们会让学生从简单的电路开始,逐步过渡到复杂的电路设计。
3.实践操作理论知识毕竟只是理论,我们要让学生在实践中掌握模拟电子技术。
这个过程就像是在大海里航行,需要勇敢地面对风浪。
我们会为学生提供实验器材,让他们亲自动手,完成电路的设计和制作。
四、教学方法1.理论教学理论教学就像是一把钥匙,可以打开模拟电子技术的大门。
我们会采用案例分析法、互动讨论法等多种教学方法,让学生在轻松愉快的氛围中学习。
2.实践教学实践教学是检验理论知识的最好方式。
我们会安排学生进行实验操作,让他们在实践中发现问题、解决问题,从而提高他们的动手能力和创新能力。
3.网络教学网络教学就像是一股清新的风,可以让学生在学习过程中感受到时代的气息。
我们会利用网络平台,为学生提供丰富的教学资源,让他们在自主学习的过程中不断提升自己。
五、课程评价1.过程评价过程评价就像是一面镜子,可以让学生看到自己在学习过程中的不足。
模电课程设计实训报告.doc

模电课程设计实训报告模拟电子技术课程设计报告(2012—2013学年第二学期)题目带保护功能的串稳电源的设计与制作系别电子与电气工程系专业通信工程班级1120331学号112033117姓名张志庆指导教师徐昭云郑清兰完成时间2013.06.20评定成绩目录一、设计的目的 (6)二、设计的内容与要求 (6)三、设计方案 (3)四、电路设计 (4)五、设计总结 (5)六、参考文献 (5)一、设计的目的根据已掌握的模拟电子技术课程知识,完成课程设计要求的项目。
了解稳压电源的产生,以及整流和滤波的方法,掌握可调电源设计的一般方法并学习使用万用表对电路进行测试。
通过动手设计和测试过程,加深对模拟电子技术课程知识的理解和掌握,培养电路设计的能力,以及分析问题和解决问题的方法,并进一步巩固基础知识,培养实践应用技能和创新意识。
二、设计的内容与要求1、学会使用焊接工具,识别基本的元器件,如色环电阻、电容、电位器和三极管等。
(50分)2、理解电路设计原理,并完成电路焊接设计,实现直流输出。
(75分)3、实现可调输出、得到一个好的可调输出范围。
(85分)4、电路设计、元器件排布合理美观、电路焊接符合要求,稳压可调输出效果好。
(100分)三、设计方案思路:将市电经过电源变压器变换成交流低压,再经过桥式整流电路整流和滤波电路的滤波得到一个较平滑的直流电压,最后用稳压管对电路进行稳压维持输出直流电压稳定,从而实现交流转直流。
元器件的工作原理变压器:电源变压器的作用是将电网220V的交流电压U1变换成整流滤波电路所需要的交流电压U2。
整流电路:整流电路将交流电压U2变换成脉动的直流电压U3。
滤波电路:整流电路将交流电变为脉动直流电,但其中含有大量的交流成分。
为了获得较平滑的直流电压,应在整流电路的后面加接滤波电路,以滤去交流部分。
稳压电路:稳定电压,保证电路正常工作。
四、电路设计所需元器件:元器件名称型号数量元器件名称型号数量元器件名称型号数量接线端子 2 发光二极管LED 1 0.01uf电解电容 5 2A熔断器 1 1KΩ电位器 1 1N4001二极管 4 8Ω电阻 1 20KΩ电位器 1 1N4148二极管 1 100Ω电阻 2 470uf电解电容 1 2.4V稳压管 1 680Ω电阻 1 100uf电解电容 1 C9014三极管 4 1KΩ电阻 6 10uf电解电容 3 3DD15三极管 1 56KΩ电阻 1 0.1uf电解电容 2方案设计电路图:说明:接线端子J1输入降压后的交流电压(约为13V),经过2A熔断器保护后加到整流滤波电路,将交流电压转换为非稳定直流电压送到稳压电路转换为需要的稳定直流电压。
广东工业大学模拟电子技术课程设计_图文

课程设计课程名称模拟电子技术课程设计题目名称TPE-159型迷你音响学生学院材料与能源学院专业班级15级xxxxxx 班学号31xxxxxxx 学生姓名xxx 指导教师王春茹2016年12月16日目录一、设计任务目的及要求 ............................................................................................... 2 1.1 设计目的 . ................................................................................................................... 2 1.2 设计要求 . ................................................................................................................... 2 二、工作原理及设计方案 .................................................................................................... 2 2.1 工作原理 .................................................................................................................... 2 2.2 设计流程图 . ................................................................................................................ 3 三、焊接元件清单 . . (3)四、绘制PCB 板 .................................................................................................................4 4.1步骤 ............................................................................................................................4 4.2 注意事项 . ...................................................................................................................4 五、元器件装焊 ................................................................................................................. 4 5.1步骤 ............................................................................................................................ 4 5.2 焊接注意事项................................................................................................................ 5 六、测试结果 .. (5)七、注意事项 .....................................................................................................................6 7.1注意事项 .....................................................................................................................6 7.2常见故障排除 . .............................................................................................................7 八、问题与讨论 ................................................................................................................. 7 九、小结与心得体会 . ........................................................................................................... 7 参考文献 . .............................................................................................................................. 8 附录 A (9)附录 B (10)一、设计任务目的及要求1.1设计目的1 了解小型功放工作原理的基本知识,通过具体电路图,训练手工焊接电子产品2 通过对小型功放的制作,对产品故障诊断和排除进行基本训练1.2 设计要求1 要求具备熟练识别、测试和选用电子元器件2 要求掌握正确焊接方法, 熟悉焊接工具3 具备根据原理图进行装配的能力,训练电子产品装备配的基本步骤4 了解功放原理二、工作原理及设计方案2.1工作原理TEA2025B 集成电路,具有音色动听、性能优良、工作可靠、外围元件少、安装方便等特点。
模电课程设计报告

模电课程设计报告一、设计目的和背景随着科技的不断发展,模拟电子技术作为电子技术的基础,对于电子工程专业的学生来说,是一门非常重要的课程。
通过模拟电子技术的学习,可以培养学生的电路分析和设计能力,为他们今后从事电子工程相关领域的工作奠定基础。
本课程设计旨在通过理论学习与实践相结合的方式,提高学生的模拟电子技术实践能力和创新思维能力。
二、设计内容和方法1.设计内容本次课程设计主要内容包括模拟电子技术基础知识的学习与理解,以及模拟电路设计与实验实践。
2.设计方法(1)理论学习:通过教师讲授和学生独立学习,学习模拟电子技术的基本原理、电路分析方法和设计技巧等知识。
(2)实验实践:通过完成一系列模拟电子技术实验,培养学生的动手能力和实践技能。
(3)课程设计:通过一个综合性的课程设计项目,使学生能够将所学知识运用到实际项目中,培养学生的创新思维和问题解决能力。
三、设计步骤和结果1.设计步骤(1)理论学习:根据教学大纲,进行模拟电子技术基础知识的学习,包括电路基本定律、放大电路、滤波电路等内容。
(2)实验实践:根据教学要求,完成一系列模拟电子技术实验,包括放大电路的设计与实验、滤波电路的设计与实验等。
(3)课程设计:选择一个相关领域的实际项目,要求学生运用所学知识进行设计和实施。
2.设计结果通过本次课程设计,学生能够全面掌握模拟电子技术的基本原理和设计方法,具备分析和解决模拟电路问题的能力。
同时,通过实际项目的设计与实施,培养学生的创新思维和问题解决能力。
四、设计评价本次课程设计通过理论学习与实践相结合的方式,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,并通过实际项目的设计与实施,培养学生的创新思维和问题解决能力。
通过该设计,学生在模拟电子技术方面的综合能力得到了较大的提高。
五、总结本次模拟电子技术课程设计通过学习理论知识、实验实践和课程设计项目的方式,培养学生的模拟电子技术实践能力和创新思维能力。
通过该设计,学生能够全面掌握模拟电子技术的基本原理和设计方法,具备分析和解决电路问题的能力,为他们今后从事电子工程相关领域的工作奠定基础。
模拟电力电子专业课程设计方案报告

模拟电力电子专业课程设计方案报告嘿,大家好!今天我来给大家分享一下关于电力电子专业课程设计的方案。
咱们这个方案可是结合了十年经验的心血结晶,废话不多说,咱们直接进入主题!一、课程设计背景电力电子技术在现代工业中有着广泛的应用,为了让学生更好地掌握这门技术,我们这个课程设计应运而生。
课程设计旨在让学生了解电力电子设备的基本原理、设计方法和实际应用,培养他们的创新能力和实际操作能力。
二、课程设计目标1.理论与实践相结合,让学生掌握电力电子技术的基本原理和设计方法。
2.培养学生的动手能力,提高他们解决实际问题的能力。
3.培养学生的团队协作精神,提高他们的沟通与协作能力。
三、课程设计内容1.电力电子器件介绍这部分内容主要包括电力电子器件的分类、特性、工作原理和应用。
通过这部分学习,学生可以了解到各种电力电子器件的特点和适用场合。
2.电力电子电路设计这部分内容主要介绍电力电子电路的设计方法,包括AC/DC变换、DC/DC变换、DC/AC变换等。
学生需要掌握各种电路的原理和设计要3.电力电子系统仿真这部分内容主要教授学生如何使用仿真软件进行电力电子系统的设计和分析。
通过仿真实验,学生可以更好地理解电力电子系统的动态性能和稳定性。
4.电力电子设备应用这部分内容主要包括电力电子设备在工业、交通、能源等领域的应用。
学生需要了解各种应用场景下的电力电子设备设计要点和实际应用案例。
四、课程设计方法1.理论教学通过课堂讲授、案例分析等形式,让学生掌握电力电子技术的基本原理和设计方法。
2.实践操作安排实验室实践环节,让学生亲自动手搭建电力电子电路,进行仿真实验,提高他们的实际操作能力。
3.团队协作课程设计中,学生需要组成团队,共同完成设计任务。
通过团队协作,培养学生的沟通与协作能力。
4.评价体系课程设计结束后,对学生的设计方案进行评价。
评价内容包括设计原理的正确性、设计方法的合理性、实际操作能力、团队协作精神五、课程设计成果1.学生可以独立完成电力电子系统的设计与仿真。
模电课程设计报告

目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (133)7 参考文献 (144)1 课程设计的目的与作用1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2.培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。
3.通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范,能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。
5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1)输出各种波形工作频率范围:10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。
模电课程设计实验报告分析

模电课程设计实验报告实验内容:一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源,输入电压为直流9V 。
二、利用课程设计(一)制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计,驱动三极管,通过可调电阻,控制LED 灯的点亮和熄灭。
实验要求:(1)设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图;(2)在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试,输入电压没有极性之分,输出电压+5V ,并点亮电源指示灯(红色);(3)设计一款电压比较器A ,参考电压2.5V ;(4)设计一款电压跟随器B ,跟随电压比较器A 的电压;(5)驱动三极管,通过可调电阻,实现对LED (绿色)灯的控制;(6)完成课程设计报告的撰写。
实验原理:一、制作稳定电压源采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED 发光二极管等元件器件。
输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源,稳压部分采用串联型稳压电路。
比例运算电路的输入电压为稳定电压;同时,为了扩大输出大电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。
整体功能结构如图1、单相桥式整流电路为了将电压转换为单一方向的电压,通过整流电路实现。
查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路(全波整流电路)。
桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器次级电压的极性分别导通,将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
单相桥式整流电路,具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。
所以在电路中采用单相桥式整流电路。
2、滤波电路电路图为整流后的输出电压虽然是单一方向的,但是含有较大的交流成分,会影响电路的正常工作。
一般在整流后,还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
所以需通过低通滤波电路,使输出电压平滑。
理想情况下,应将交流分量全部滤掉,使输出电压仅为直流电压。
模电课程设计报告

目录1 课程设计的目的与作用 02 设计任务及所用multisim软件环境介绍 02.1设计任务 02.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (43)7 参考文献 (54)1 课程设计的目的与作用1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2.培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。
3.通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范,能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。
5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1)输出各种波形工作频率范围:10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。
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课程设计课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形发生电路学生学院物理与光电工程学院专业班级 12级电子科学与技术学号3112008399学生姓名 big stupie brother 指导教师 miss zhu2013-12-7目录1.摘要和关键词2.设计任务与技术指标3.电路设计及其原理1)方案比较2)单元电路设计①RC桥式正弦振荡电路②射极跟随器电路③方波产生电路④三角波产生电路3)元件选择4)电路工作原理总结4.电路调试与结果5.设计不足和存在问题6.实验总结7.参考文献8.附录1.摘要和关键词【摘要】:用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,正弦波频率可通过调节电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换,再通过电压跟随器输出正弦波,电压跟随器起到保护前级不受后级影响。
正弦波通过过零比较器,整形为方波,同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路,整形为三角波,同样经过电压跟随器输出三角波,方波、三角波的频率与正弦波频率相同。
【关键词】:RC桥式振荡电压跟随器过零比较器积分运算电路2.设计任务与技术指标要求:设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生正弦波、方波和三角波波形发生器。
基本指标:1、输出的各种波形基本不失真;2、频率范围为50HZ~20KHZ,连续可调;3、方波和正弦波的电压峰峰值VPP>10V,三角波的VPP>20V。
3.电路设计及其原理1)方案比较方案一先通过压控方波振荡电路产生方波信号,方波信号经过积分运算电路整形为三角波,三角波通过低通滤波器整形为正弦波。
方案二用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,正弦波频率可通过调节电阻R 及电容C实现100HZ—20KHZ的变换,再通过电压跟随器输出正弦波。
正弦波通过过零比较器,整形为方波,同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路,整形为三角波。
方案二同方案一比较,有较为明显的优势,首先,由于是采用滤波方式产生正弦波,高低频特性较差,可实现的波形频率范围较窄。
方案二采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦波,频率范围较宽,用过零比较器整形为方波,更容易实现幅度的调节。
由于方案二的优势,本设计采用方案二。
方案二原理框图如下图2 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图RC 正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法,电路框图如上。
先通过RC 正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。
此电路具有良好的正弦波和方波信号,经过积分器电路产生三角波信号。
2) 单元电路设计RC 桥式正弦振荡电路RC 桥式正弦波振荡电路,也称文氏桥振荡电路。
它可由以下四个部分组成: (1) 放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,使电路获得一定幅值的输出量,实现能量的控制。
(2) 选频网络:确定电路的振荡频率,使电路产生单一频率的振荡,即保证电路产生正弦波振荡。
(3) 正反馈网络:引入正反馈,使放大电路的输入信号等于反馈信号。
(4) 稳幅环节:也就是非线性环节,作用是使输出信号幅值稳定。
说明: 本设计中选频网络与正反馈网络“合二为一”。
+ - +-反馈电路正弦波波形RC桥式正弦波振荡电路原理:上图是一个RC串并联的桥式振荡电路。
正弦波振荡的平衡条件为AF=1,因为当f=f0时,F=1/3,所以,A=3,因此只要为RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于3的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。
同时,考虑到起振条件,所以放大电路的电压放大倍数应略大于3。
在上面的电路图中,通过调节滑动变阻器R5,R6的阻值,就可以改变输出波形的频率,从而达到了频率可调的作用。
通过以下计算,可以求出RC串并联选频网络的频率特性和错误!未找到引用源。
(1)整理可得错误!未找到引用源。
(2)令错误!未找到引用源。
=1/RC,则错误!未找到引用源。
(3) (3)代入(2),得出错误!未找到引用源。
(4)幅频特性为错误!未找到引用源。
(5)相频特性为错误!未找到引用源。
(6)当f=错误!未找到引用源。
时,错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
,即错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
又由错误!未找到引用源。
可知当f=错误!未找到引用源。
时,错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
,所以错误!未找到引用源。
(7)(7)式表明,只要RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于3(即输出电压与输入电压同相,且放大倍数的数值为3)的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。
电路中的二极管起稳幅作用,即非线性环节。
射极跟随器电路用运放接成的电压跟随器电路,主要起保护上一级不受下一级电路影响的作用。
理想运放的开环差模增益为无穷大,因而电压跟随器具有比射极输出器好得多的跟随特性。
其电路图如下:电压跟随器电路经电压跟随器后RC桥式正弦振荡产生波形方波产生电路方波的产生电路主要由一个过零比较器组成,前级产生的正弦波输入过零比较器,整形为相同频率的方波。
原理:下图是一个过零比较器,则阈值电压UT=0V,集成运放工作在开环状态,当输入电压UI<0V时,Uo=+UOM;当输入电压UI>0V时,Uo=-UOM。
用稳压管接到反馈电路中的作用是限制输出同时让电路能够正常工作。
因此,当输入为方波时,输出电压波形就是三角波。
输出方波波形过零比较器三角波产生电路将前级产生的方波进行积分运算,即可得到相等频率的三角波。
原理:由积分运算电路的积分公式u o=-1/RC∫t1t2u I dt+u o(t1),u I为常量时,可以看出,当输入为方波时,输出电压波形就是三角波。
积分运算电路输出波形3)元器件选择以及参数说明1、运算放大器选用LM358具有双运放的运算放大器做RC桥式振荡电路、电压比较器和积分电路的运算放大器,其它2个741可以接成两个电压跟随器,做为三个波形输出的后级保护电路,同轴双层电位器要求精确,即两个电位器阻值尽可能相等,这样输出波形才不会失真。
2、正弦波-方波部分R4、R5、R6、R7 和C1、C2 元件组成具有延迟作用的反馈网络,对输出波形的频率有直接影响。
经过计算,我在实际电路的设计过程中选择了100nf的定值电容和50k的可变电阻和51欧姆的定值电阻,实际运行时也却是实现了频率在50Hz到20KHz连续可变的效果。
电阻R3的作用是调节输出波形的幅度,经过计算,我们选取了阻值为20k 的电位器。
3、方波-三角波部分该部分电路元器件选择的关键是组成低通滤波器的电容大小,根据有源低通滤波电路原理及其截至频率计算式,最终选取了400nf的电容。
并联电阻用来降低通带放大倍数,通过运行,多次修改,最后选择了阻值为50k 。
表1波形发生器元件清单4)电路工作原理总结用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,RC桥式正弦振荡电路由放大电路、选频网络及正反馈网络、稳幅环节组成,正弦波频率可通过调节选频网络的电阻R 及电容C实现100HZ—20KHZ的变换,产生的正弦波再通过电压跟随器输出正弦波,电压跟随器起到保护前级不受后级影响。
正弦波通过过零比较器,整形为方波,同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路,整形为三角波,同样经过电压跟随器输出三角波,方波、三角波的频率与正弦波频率相同。
4.电路调试与结果1)仿真电路图及参数选择①仿真电路图,见图(1)②参数的选择:首先,根据所需原器件的功能,粗略确定下元器件的参数选择范围,然后,通过一个一个的接到电路中,进行仿真,观察波形,直到输出波形与理论波形一致为止。
2)仿真结果及分析各波形的关系:方波是由正弦波通过比较器输出的,三角波是由方波的积分得到的。
3)电路调试过程与结果波形频率:通过精确电位器R5、R6使得三种波形频率连续可调。
因此频率100、1000、10000Hz都正确无误。
通过实际电路测试,波形在66-19000Hz频率范围内不失真。
波形峰峰值:理论设计数据正弦波峰峰值:实测正弦波峰峰值:理论设计数据方波峰峰值实测方波峰峰值理论设计数据三角波峰峰值:实测三角波峰峰值:调节直流电压源,使其输出正负15伏直流电压,调整好示波器。
给电路供电,观察示波器,别记录各频段对应波形的情况,峰峰值。
调试结果表明,该电路在要求频率范围内的大部分频率范围基本上不失真,除了在最高频及最低频有少许失真,其中,当频率接近10KHZ时,方波高低电压跃变时出现毛刺,这是过零比较器的频率特性所致,过选用频率宽度更宽的过零比较起进行校正。
另外,在最高频和最低频段,三角波出现少许的弯斜,这是由积分电容所表示的容性及阻性所导致。
可选用频率特性更为宽的电容进行校正。
4)误差分析a.电阻的误差为5%,这是造成误差主要原因。
b.仿真所加电压为正负15V,实测时芯片所加电压为正负16V。
c.示波器读数时的误差。
d.调试时间过长电路温度升高,使得一些元件的电阻发生变化;e、对电位器进行调节时,由于是手动控制,难以准确的到达所需的阻值;f、实验所给元器件数目有限,精确也有一定限度。
5)收获与体会1、在进行调频率时,会有输出波形失真的情况的发生,可以通过减小输入端的反馈电阻得以实现。
2、纸上的设计不能完全代替操作,必须要在软件上运行仿真观察输出结果。
当发现输出的波形与理论波形不一致时,要重新分析电路图,查找原因,并分析原因。
对于电路中得每一个电阻的阻值的确定,要根据它的作用适当的进行调节。
3、再简单的电路,在进行仿真时,也会出现错误,要耐心分析,不能一略而过,如果这样的话,极易导致后面的波形输出不正确。
5.设计的优点、不足、存在问题和修改(1)设计之初,利用C1、C2进行调频,调频范围很小。
改进后,利用同轴电位器同时改变R4、R5来调节输出波形的频率,频率能够很大程度上连续可调,但是可调频率范围是60Hz ~19KHz,没有达到设计要求的20Hz ~20KHz频率范围。
优点:①设计作品输出波形基本不失真②波形频率在60-19000Hz的范围内连续可调。
③波形峰峰值皆大于20V。
符合了设计要求的全部指标。
④焊接板排版缜密,焊接没有跳线。
(2)正弦波的失真率基本可以控制在5%之内,但是没有达到实验设计要求的小于1.5%。
三角波失真严重,高频区,正弦波和方波基本不失真,而三角波底部失真严重。
缺点:①方波在频率为20000Hz时峰峰值转换时差为5-6us。
导致方波出现了失真。
②电路的电源输入由于没有保护电路。
在调试时正负电源接反而把芯片烧了。
(3)针对2个缺点的改进方案:缺点1:把方波产生电路的运算放大换成超高转速的集成运算放大器。
例如:LM318H缺点2:在电源接入端加上二极管保护电路(右图),这样即可以保证正负电源接反时不导通,又可以在把直流电源电错接成交流电时起整流桥的作用。