EDA实验四阶梯波发生器电路的设计
阶梯波发生器实验报告
实验题目：阶梯波发生器的设计与实现制作人：许江华班级：09211107学号：09210190班内序号：09一、实验目的（1）通过实验进一步掌握集成运放哥电压比较器的应用（2）进一步提高工程设计和实践动手能力，建立系统概念一、实验原理图二、实验内容1、利用所给器件设计一个阶梯波发生器，f>=500Hz,Uopp>=3V,阶梯数N=6；2、设计该电路的电源电路（不要求搭建），用Protel软件绘制完整的电路原理图（SCH）即印刷电路板图（PCB）。
三、实验所用仪器1.函数信号发生器2.示波器3.晶体管毫伏表4.万用表5.直流稳压电源四、实验可选器件LM741，电位器，二极管，电阻，电容等五、实验过程（一）方波发生器1）方波发生器电路图各个器件的作用：Rf1的作用为：调节阶梯波的阶梯数Rp1的作用：调节方波的周期，相当于调节阶梯波的周期（二）积分电路积分电路原理图：（三）迟滞电压比较器迟滞电压比较器的原理图：R1的作用：调节比较电压的大小，起到了调幅的作用（四）阶梯形成控制门阶梯形成控制门的原理图：（五）阶梯返回控制门六．电路原理图分析阶梯波发生器电路图：实验原理分析：该电路的组成之前已经介绍过。
现在分析实验原理：由于方波发生器的同向输入端接的是一个正参考电压，，输出所以是负脉冲。
在负脉冲持续时间内，二极管D2导通，积分器U3对负脉冲积分，其输出电压上升。
负脉冲消失之后，D1截止，积分器输入，输出电位保持不变，则形成一个台阶，积分器U3的输出的阶梯波就是迟滞比较器U1的输入，则改制每增加一个台阶，U1的输入电压增加一个值。
在台阶级数较少的时候，U1的同向输入端的电位比反相输入端的参考电压低，使U1输出低电平，二极管D2截止。
随着台阶级数的增加，当U1的同向输入端电压高于参考电压，U1的输出跳变成高电压，D2导通，积分器进入正电压积分，使U3输出电位下降明知道U3输出电压降至迟滞电压比较器的下门限电压时，U1输出才又恢复地电位D2截止，完成一个周期。
阶梯波发生器的设计与实现实验报告
阶梯波发生器的设计与实现实验报告姓名：林影班级：07606 学号：071907 班内序号：26摘要：本实验主要用了三个运算放大器来实现阶梯波的发生，其中一个作为迟滞电压比较器，一个作为窄脉冲发生器，还有一个作为积分器。
窄脉冲发生器形成方波后，通过一个二极管使积分器对其中的负脉冲部分进行积分，形成阶梯波。
阶梯波的周期由迟滞电压比较器来控制，随着积分器的输出电压不断增高，迟滞电压比较器的会从输出低电平变为输出高电平，这时积分器输出电压会下降，当输出电压值降到迟滞比较器的下门限电压时，完成一个周期。
关键词：负脉冲积分反馈设计任务要求：基本要求1.利用所给元器件设计一个阶梯波发生器，f >= 500HZ, U opp >= 3V,阶数N=6；2.设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的电路原理图（SCH）及印制电路板图（PCB）。
提高要求1.利用基本要求里设计的阶梯波发生器设计一个三极管输出特性测试电路，在示波器上可以观测到基本电流为不同值时三极管的输出特性曲线束。
探究环节：1. 能否提供其他阶梯波发生器的设计方案？若能，请通过仿真或实验结果加以证明;2．探索其他阶梯波发生器的应用实例，给出应用方案。
设计思路：要形成阶梯波，可以用一个运算放大器对负脉冲进行积分，因此需要设计一个积分器；要发生负脉冲，还需要一个负脉冲发生器；最后，为控制阶梯波能达到的高度和阶梯波的周期，需要一个迟滞电压比较器。
总体结构框图如下。
总体结构框图分块电路设计下面就依次对负脉冲发生器、积分器、迟滞电压比较器进行设计。
1.电源电路（原理图在14页PROTEL 绘制的原理图中有）电源电路包括整流、滤波、稳压等部分组成，各个部分的设计可以根据稳压的不同得到不同的结果，这里我们需要稳压到12V 。
该电路的设计思路是设计一个电压可调的电路，范围5~15V 。
由图可知，当电位器移至上端时输出电压最小，Uon=5V ；当电位器移至最下端时输出电压最大，Uom=15V ，故得到以下的式子：5)1(11=++=z oN U WR R U15)1(21=++=Z oM U R W R U 先确定稳压值Uz;一般选择Uz=UonX90%=5X0.9=4.5V 。
南京理工大学EDA设计实验报告
目录设计一单级放大电路设计 (3)一、设计要求 (3)二、实验原理图 (3)三、实验过程及测试数据 (3)1. 调节电路静态工作点，测试电路饱和失真、截止失真和不失真的输出信号波形图，以及三种状态下电路静态工作点值。
(3)2. 在正常放大状态下，测试三极管输入、输出特性曲线以及、的值。
(7)3. 在正常放大状态下，测试电路的输入电阻、输出电阻和电压增益。
.94. 在正常放大状态下，测试电路的频率响应曲线和、值。
(10)四、实验数据整理 (11)五、实验数据分析 (11)设计二差动放大电路设计 (13)一、设计要求 (13)二、实验原理图 (13)三、实验过程及测试数据 (13)1.双端输出时，测试电路每个三极管的静态工作点值和、、值。
(13)2. 测试电路双端输入直流小信号时，电路的、、、值。
173. 测试射级恒流源的动态输出电阻。
(21)四、实验数据整理 (21)五、实验数据分析 (22)设计三负反馈放大电路设计 (24)一、设计要求 (24)二、实验原理图 (24)三、实验过程及测试数据 (24)1. 测试负反馈接入前，电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻。
(24)2. 测试负反馈接入后，电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻并验证。
(25)3. 测试负反馈接入前，电路的频率特性和、值，以及输出开始出现失真时的输入信号幅度。
(27)4. 测试负反馈接入后，电路的频率特性和、值，以及输出开始出现失真时的输入信号幅度。
(28)四、实验数据整理 (30)五、实验数据分析 (31)设计四阶梯波发生器设计 (31)一、设计要求 (31)二、实验原理图 (32)三、实验过程及与仿真结果 (32)1.方波发生器 (33)2.方波电路+微分电路 (34)3.方波电路+微分电路+限幅电路 (35)4.方波电路+微分电路+限幅电路+积分电路 (36)5.阶梯波发生总电路 (36)四、实验结果分析 (38)五、技术改进 (38)设计一单级放大电路设计一、设计要求1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率20kHz，峰值5mV，负载电阻1.8kΩ，电压增益大于50。
EDA实验报告-单级放大电路-负反馈放大电路-阶梯波发生器
EDA设计实验报告2009．10．25实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整与测量方法。
2.掌握放大电路的动态参数的测量方法。
3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验内容1．设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率5kHz(幅度10mV) ，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。
2．调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3．加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ，调节电路使输出不失真，测试此时的静态工作点值。
测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；4．测电路的频率响应曲线和fL、fH值。
三、实验内容及步骤1、分压偏置的单管电压放大电路2、给出电路静态工作点(调节R4)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
a)不失真情况：U e=2.95VU c=4.66VU ce=U c-U e=1.71VI c=1.47mAI b=7.07uA示波器波形静态工作点参数b)饱和失真：U e=3.39VU c=3.58VU ce=U c-U e=0.19VI c=1.70mAI b=11.90uA示波器波形静态工作点参数c)截止失真U e=482.85mVU c=10.80VU ce=U c-U e=10.75VI c=240.34uAI b=1.09uA示波器波形静态工作点参数3、电压增益的实验图，测试结果并和理出测量输入电阻、输出电阻论计算值进行比较。
a)电压增益： A u=0.136/1=136理论值：r be=130+220*26/1.47=4.02kΩA u理论=220*2.5/4.02=136.82误差：E=(136.82-136)/136=0.60%b)输入电阻：Ri=1/0.409=2.44kΩR i理论=23 // 10 // 4.02 =2.55kΩ误差：E=|(2.55-2.44)/2.55|=4.31%c)输出电阻: R o=10/2.141=4.67kΩ理论值：R o理论=5.1kΩ误差：E=(5.1-4.67)/5.1=8.43%4、电路的幅频和相频特性曲线f L=92.88Hzf H=11.17MHz四、实际元件电路实际电路波形：实验二负反馈放大电路的设计与仿真一、实验要求1、给出引入电压串联负反馈电路的实验接线图。
基于EDA技术的四层电梯控制系统的设计.doc
河南工程学院毕业设计（论文）基于EDA技术的四层电梯控制系统的设计学生姓名系（部）电气信息工程系专业计算机控制技术指导教师2010年5月23日毕业设计（论文）任务书教研室主任签字：年月日河南工程学院毕业（设计）论文中期进展情况检查表系部：电气信息工程系检查日期2010 年 5 月20 号.附表三毕业设计（论文）的评价意见..电梯是机械电器紧密结合的大型机电产品．主要由机房、井道、轿厢、门系统和电气控制系统组成。
伴随建筑业的发展，为建筑内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异地发展着。
电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种工作和生活中的必需设备，完全可以预想到，随着社会的发展，电梯产品在人们物质文化生活中的地位将和汽车一样，成为重要的运输设备之一。
关键字：电梯控制器，CPLD，VHDL状态机，EDA。
.The elevator is the mechanical electric appliance close union large-scale mechanical and electrical products. Mainly of engine room, well road, sedan theater box, gate system and electric control system composition. Follows the architecture industry the development, provides the high and low transportation for the construction in the elevator industry also innovatingly to develop. The elevator already was not only in one kind of production link's important equipment, was in one kind of work and the life essential equipment, definitely might expect that along with society's development, the elevator product's will be the same in people material culture life status with the automobile, becomes one of important transport vehicles.Key words: elevator controller，CPLD，VHDL，EDA。
哈工大模电自主设计实验——阶梯波发生电路的设计与分析
姓名 班级 学号 实验日期 节次 教师签字 成绩阶梯波发生电路的设计与分析1.实验目的1、掌握阶梯波发生器电路的结构特点。
2、掌握阶梯波发生器电路的工作原理。
3、学习如何用Multisim 进行电路仿真。
4、学习复杂的集成运算放大器电路的设计。
2.总体设计方案或技术路线1、要设计阶梯波发生电路，首先要设计一个方波发生电路，然后通过微分电路，会得到上下均有尖脉冲的波形。
这时要只取上面的尖脉冲，就需通过限幅电路滤除下半部分的波形。
当这些脉冲经过积分运算电路时，一个尖脉冲累加为一个固定的值，在没有尖脉冲时，积分器保持输出不变。
下一个脉冲到来时又会增加同样的一个值，于是输出形成了阶梯波形。
2、改变电路元件的参数值，探究其于输出的阶梯波各项指标的关系。
3.实验电路图U1UA741CP3247651VEE-15.0VVCC 15.0VRf 100kΩR42kΩC147nFXSC1ABExt Trig++__+_R130kΩR210kΩD112VD212VC247nFR310kΩR510kΩR610kΩU2UA741CP3247651C347nFD31N4148D41N4148图1阶梯波发生电路4. 仪器设备名称、型号1、运算放大器μA741 2个2、二极管若干3、电阻，电容若干4、导线若干5、数字万用表6、可编程线性直流稳压电源7、Agilent DSO-X2002A 型示波器8、电子技术试验箱9、集成运算放大器应用子板5.理论分析或仿真分析结果1、方波发生电路设计方波发生电路由滞回比较器和RC 电路构成。
滞回比较器引入正反馈，产生振荡，使输出电压仅有高低电平两种状态，且自动相互转换。
RC 电路起延时作用和反馈作用，使电路的输出电压按一定时间间隔在高低电平之间交替变化，形成方波。
电路如图2所示，从图3所示的示波器中可读出方波的周期为4.017ms 。
U1UA741CP3247651VEE-15.0VVCC15.0VRf 100kΩR42kΩC147nFXSC1A BExt Trig++__+_R130kΩR210kΩD112VD212V图2方波发生电路图3方波波形2、微分电路设计在上图所示的方波发生电路的输出端接电阻3R 和电容2C 即可组成图4所示的微分电路，原理与运放组成的微分运算电路相同，这里不再叙述。
数字电子技术课程设计(四层电梯控制)
数字电子技术课程设计(四层电梯控制) 目录proteus简介 ................................................ 1 1 方案选择.................................................. 3 2 硬件电路设计 . (3)2.1 脉冲电路设计 ..................................................................... .. (3)2.2 开关电路设计 ..................................................................... .. (4)2.3 显示译码电路设计 ..................................................................... (5)2.4 电梯升降电路设计 ..................................................................... (6)2.5 主控制电路设计 ..................................................................... .................................. 8 3 软件程序设计 (8)3.1 设计流程图 ..................................................................... (8)3.2 程序代码 ..................................................................... ............................................ 10 4 仿真结果及分析 ........................................... 13 5 电路焊接与调试 ........................................... 15 附:元件清单 ............................................... 16 6 心得体会................................................. 17 7 参考文献................................................. 18 本科生课程设计成绩评定表 .. (19)《数字电子技术基础》课程设计任务书proteus简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
基于EDA技术的正弦波方波三角波锯齿波四种波形发生器
梧州学院课程论文(2014 -2015学年第2学期)课程论文题目：基于EDA技术的正弦波、方波、三角波、锯齿波、四种波形发生器学生姓名：目录一、系统设计目的与要求.........................................1.1、前言..................................................1.2、功能要求：............................................1.3、设计目的：............................................二、设计方案以及原理说明.......................................2.1、设计方案..............................................2.2、原理说明..............................................三、设计内容...................................................3.1、正弦波发生器..........................................3.2、方波发生器............................................3.3、三角波发生器..........................................3.4、锯齿波发生器.........................................3.5、波形的选择............................................四、心得体会...................................................五、参考文献...................................................论文题目: 基于EDA技术的正弦波、方波、三角波、锯齿波、四种波形发生器学生姓名：摘要随着EDA技术以及大规模集成电路技术的迅猛发展，波形发生器的各方面性能指标都达到了一个新的水平。
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实验四阶梯波发生器电路的设计
一、实验目的
1. 熟悉Multisim软件的使用，包括电路图编辑、虚拟仪器仪表的使用方法掌握常用电路分析方法。
2. 能够运用Multisim软件对模拟电路进行设计和性能分析，掌握EDA设计的基本方法和步骤。
3.熟练掌握有关阶梯波电路设计的方法，并应用相关知识来分析电路，掌握组
成阶梯波电路的各个部分的电路的在阶梯波电路中的作用，深刻体会阶梯波的调节方法，做到理论和实践相结合，加深对知识的理解。
二、实验要求
（1）设计一个能产生周期性阶梯波的电路，要求阶梯波周期在20ms左右，输出电压围10V，阶梯个数5个。
(注意：电路中均采用模拟、真实器件，不可以选用计数器、555定时器、D/A转换器等数字器件，也不可选用虚拟器件。
) （2）对电路进行分段测试和调节，直至输出合适的阶梯波。
（3）改变电路元器件参数，观察输出波形的变化，确定影响阶梯波电压围和周期的元器件。
三、实验步骤
1．实验所用的总电路图如下图1所示：
图1 电路输出的波形如下图2和图3所示：
图2 图3
由上面两幅图可以看出阶梯波的周期为T=23.899mS，阶梯个数为5个，输出电压
为10.024V符合实验要求。
本实验所用的电路由方波发生电路、微分电路、限幅电路、积分累加器、比较
器、电子开关电路、振荡控制电路和电源等八部分电路组成，各个部分的关系可由
下框图所示：
2.电路工作原理
①方波发生器电路
方波发生器电路如下图4所示：
图4
实验所用方波发生电路产生的方波的周期为T=Cln(1+2)，带入相应的数据可知T=2×18.7KΩ×100nF×ln(1+2)=3.76mS。
其输出的方波波形如下图5和图6所示：
图5 图6
调节电阻R f1，电容C的大小，和的值就可以改变方波的周期，从而影响到最终阶梯波的周期。
②微分电路
微分电路所用的电路图如下图7所示：
图7 其输出的波形如下图8所示：
图8
在输出电压为负时，由于二极管在反向时导通电流很小，所以导致微分电路的输出负值反值部分很小，基本上没有微分效果。
③限幅电路
限幅电路所用的电路图如下图9所示：
图9 限幅电路的输出波形如下图10所示：
图10
由于二极管的单向导通性所以微分电路输出的负值被削去，从何出现图10所示的尖脉冲波。
①分累加器
积分累加电路所用的电路图如下图11所示
图11
积分累加电路的输出波形如下图12所示
图12
由图中可以看出电路输出的阶梯的差值为V=2.096V，满足电路输出五个阶梯波时电路的输出电压为10V左右的要求。
⑤比较电路、电子开关电路和震荡控制电路比较电路、电子开关电路和震荡控制电路所用的电路图如图13所示：
图13
经过比较电路和电子开关电路以后比较电路输出的结果和微分电路输出的结果如图14所示，其中蓝色为微分电路输出的结果，红的部分为比较电路输出的结果。
图14
由图14可以看出当比较电路的输出值高电平时电子开关开关开启，积分电路的电容通过电子开关放电，积分电路从新开始积分，从而使阶梯波电路发生跳变，开始新的周期。
当比较器的输出端输出高电平时，震荡控制电路工作，方波停振，使积分电路清零，当比较器输出低电平时电路正常工作。
3.改变电路元器件参数，观察输出波形的变化，确定影响阶梯波电压围和周期的元器件。
由方波的周期T=Cln(1+2)可知改变电路中的R f1h、C的值还有电阻R2,R3的比值可以改变每个方波的周期从而改变阶梯波的周期，改变方波发生电路中的两个稳压管D1和D3的稳压值可以改变输出方波的幅值，从而改变微分
电路和积分电路的输入信号的值，在输出电压一定的情况下可以改边输出方波的个数从而影响电路的周期，对于微分电路的中的二极管D6和电容C2改变这两个元件的参数可以影响输出的微分信号的形状从而影响积分值，对于积分电路中的电阻R4，R5和电容C1，改变这些元器件的参数可以影响输出的积分信号的积分值来影响阶梯波的中每个阶梯电压来影响总的阶梯个数来影响整个阶梯波的周期。
还可以同调节输出电路的电压值在每个阶梯的阶梯值大小一定时来影响整个阶梯波的周期。
比较电路的比较电压可由理论分析得出V P=Vo+(-15)，当Vo分别取+15V和-15V时对应的V P分别为V T+，V T-，所以改变R f6, R f7, R f8的值即可改变V T+，从而改变阶梯波的输出电压围。