模电波形发生器课程设计
模电信号发生器课程设计

模电信号发生器课程设计一、课程名称:模拟电子学信号发生器课程设计二、课程目标:帮助学生理解和应用模拟信号发生器的原理,学会设计、搭建和测试模拟电子电路。
三、课程大纲:1. 介绍模拟信号发生器(1周)模拟信号发生器的基本原理和作用。
常见的模拟信号波形及其特性。
信号发生器在电子实验和测试中的应用。
2. 信号波形生成(2周)正弦波、方波、三角波等信号波形的产生原理。
波形的频率、幅度和相位控制。
使用基本电路元件设计和实现信号波形生成电路。
3. 频率和幅度控制(2周)频率控制电路的设计与实现。
幅度控制电路的设计与实现。
频率和幅度的互相影响与调整。
4. 调制技术(3周)调幅、调频、调相等调制技术的原理。
调制电路的设计与实验。
调制技术在通信系统中的应用。
5. 噪声和失真(2周)信号发生器中可能引入的噪声和失真。
减小噪声和失真的方法。
实验中对信号质量的评估与优化。
6. 课程总结与项目(2周)复习课程中学到的关键概念和技能。
小组或个人项目:设计并搭建一个简单的模拟信号发生器电路,进行测试和改进。
四、评估方式:课堂参与和小组讨论(20%)实验报告和作业(30%)期中考试(20%)期末考试(30%)五、实验和项目详细说明:实验1:正弦波发生电路设计学生将设计和搭建一个正弦波发生电路,使用基本的放大器电路和反馈网络。
实验要求学生调整电路参数,观察波形的变化,并测量频率和幅度。
实验2:方波和三角波产生电路设计学生将设计并搭建方波和三角波发生电路,了解不同波形的产生原理。
实验要求学生比较各波形的特性,调整电路以实现不同频率和幅度的波形。
实验3:频率和幅度控制电路设计学生将设计可调频率和幅度的信号发生电路,掌握频率和幅度控制电路的原理。
实验要求学生测量和记录不同控制参数下的波形变化。
实验4:调制技术实验学生将学习并实现调幅、调频和调相电路,了解调制技术的应用。
实验要求学生观察和分析调制后的波形,理解调制技术在通信系统中的作用。
模拟电路课程设计--多用途波形发生器

模拟电路课程设计--多用途波形发生器课程题目:多用途波形发生器一、设计目的·掌握运算放大器的工作原理。
·掌握波形产生电路组成及设计方法。
二、设计任务和要求。
1.设计制作一台能产生方波、三角波、锯齿波和正弦波的波形发生器。
;2.①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调;②正弦波幅值为±10V,失真度小于2%;③方波幅值为10V;④三角波峰-峰值为20V;⑤各种波形幅值均连续可调;⑥设计电路所需的直流电源。
⑦出集成运放、二极管、电阻、电容、电位器、转换开关等全部元件的清单三、方案选择与论证。
3.1方案1:1、结构图见图1:图中共有四个主要部分: 1.正弦波发生器如图:C450%50%50% C1、C2与两个滑动变阻器构成选频网络,开始时,D2、D3与R3并联,电阻约为R3,AF>1,之后D2与D3将R3短路,AF=1,振荡产生正弦波。
2.方波与三角波发生器R4200kΩ当R8取50%时,电路振荡产生方波与三角波,否则产生矩形波与锯齿波。
波形频率有R6调节,R4可以调节波形和幅度。
C2与R9接地可以使波形减少失真。
3.电源1kΩ利用桥型整流,结合C7~C12滤波,将交流电变成直流,产生正负电源为运算放大器提供电源4.放大器R15200kΩKey=AAD549JH是高阻抗运算放大器,将产生的波形放大。
四.用到的元器件741、AD549JH运算放大器电解电容、可变电容1N4001GP、1N1204C二极管05AZ2.2稳压管TS-PQ4-10变压器220V、50Hz电阻若干五.心得通过本次课程设计,将课本所学知识联系到日常生活中,加深了我们对课本内容的认识和应用,也更让我们了解到了生活中即使是随便看得到一个光控路灯,也有着不简单的内容,让我们重新感悟,从生活中学习,着心于观察生活,才能做到不空读书,从而将生活中的所观所感融入到学习中,进而学会更多。
此外,通过团队的合作,更让我们发现了各自所学的不足,大家取长补短,互相为师,加深了对彼此的了解,增进了友谊。
模电波形发生器课程设计

电子技术课程设计报告书课题名称波形发生器的设计 姓 名 学 号 学 院通信与电子工程学院 专 业通信工程 指导教师周来秀讲师2011年 12月 16日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2010级通信工程专业模拟电子技术课程设计波形发生器的设计1.设计目的(1)进一步学习和掌握电子电路的工作原理,培养学生设计电子电路的能力;(2)学会使用Multisim11软件做仿真实验,修改、完善、验证和实现电路的设计方案;(3)掌握波形发生器的结构。
2.设计思路(1)设计电压比较器和积分电路;(2)将两个电路组合成波形发生器。
(3)进行输出仿真,并写出设计总结报告。
3.设计过程3.1设计电路原理框图本文设计的波形发生器主要由电压比较器、积分电路等部分组成,其原理框图如图1所示。
其中,电压比较器为积分电路提供相对稳定的电压;积分电路为电容器提供正向和反向充电。
图1 电路原理框图3.2电压比价器的选择单门限电压比较器虽然电路简单,灵敏度高,但是当输入信号中含有干扰信号时,在输入接近门限电压时,输出就会时正时负,极不稳定,抗干扰性极差。
而迟滞比较器(在单门限电压比较器的基础上引入正反馈网络),由于正反馈网络的存在,使得它的门限电压随输出电压的变化而变化,这样就使得它的抗干扰能力大大增强。
所以,设计采用如图2所示的迟滞比较器。
图2迟滞比较器3.3 积分电路的设计积分电路有求和积分电路和基本积分电路,根据实际需要来选择,本次设计是要对输出电压进行波形变换,所以选用基本积分电路。
在选择电容的材料时,考虑到积分电容的漏电阻对积分电路的输出电压影响较大,为了提高运算的精确度,所以应选择漏电小、质量好的云母电容进行积分。
综上所述,设计采用如图3所示的积分电路。
图3积分电路3.4总电路图总电路图如图4所示。
图4总电路图3.4.1工作原理分析如图4所示,3R 的左边电路为双门限同相输入电压比较器(滞回比较器),不用单门限比较器是因为它的抗干扰能力差,在接近门限电压是使得输出电压时正时负不稳定。
波形发生器的模电课程设计

模拟电子技术课程设计报告设计项目名称:波形发生器班级: 09级电气本一姓名:刘力学号: 90614042完成日期: 2011-6-12指导老师:宗政勇井冈山大学工学院摘要模拟电子电路中,常常需要各种波形信号,如正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等,作为测试信号或控制信号等。
为了所采集的信号能够用于测量、控制、驱动负载或送入计算机,常常需要将信号进行变换,如将电压变换成电流、将电流变换成电压、将电压变换成频率与之成正比的脉冲。
而我要做的就是设计一个能够同时产生正弦波、矩形波、三角波的这样一个电路。
矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是他的重要组成部分;因为产生震荡,就是要求输出状态应按一定的时间间隔交替变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持时间。
我选用的事LM358这样一种比较器。
再产生矩形波的电路后面接一个三角波发生器,矩形波输入的前提条件下经过积分获得三角波。
在三角波为固定频率或频率变化很小的情况下,采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。
目录1、波形发生器的任务与要求…………………………………2、设计…………………………………………………………3、设计思路……………………………………………………4、原理图及PCB图……………………………………………5、电路的分析与计算…………………………………………5.1正弦波的分析与计算…………………………………5.2三角波的分析与计算…………………………………5.3正弦波的分析与计算…………………………………5.4课程设计评分标准……………………………………6、附录…………………………………………………………7、参考文献……………………………………………………一.波形发生器的任务与要求1.设计制作一台能产生方波。
三角波和正弦波的波形发生器。
二.设计要求1.输出波形频率范围为0.02hz~20khz,且连续可调2. 正弦波幅值为正负10v,失真度小于2%。
模拟电子技术课程设计波形发生器

烟台南山学院模拟电子技术课程设计题目波形发生器姓名:孙道坤所在学院:计算机与电气自动化学院所学专业:自动化班级自动化1202学号 201202022021指导教师:刘新红完成时间: 2013年12月模电课程设计任务书一、基本情况学时:40学时学分:1学分课程设计代码:07120102适应班级:电气工程、自动化二、进度安排本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下:实习动员及准备工作:2学时总体方案设计:4学时查阅资料,讨论设计:24学时撰写设计报告:8学时总结:2学时教师辅导:随时三、基本要求1、课程设计的基本要求模电课程设计是在学习完模拟电子技术课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。
主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。
初步掌握模拟电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。
其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求模电课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散,每3名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务,要有完整的设计资料,独立撰写设计报告,设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求设计制作一台能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。
模拟电子课程设计--波形信号发生器

模拟与数字电子技术课程设计报告设计课题:波形信号发生器专业班级:电子信息工程1002学生姓名:指导教师:设计时间:题目:信号发生器摘要信号发生器又称为波形发生器,是一种能产生标准信号的电子仪器,是工业生产和电工电子实验室中经常使用的电子仪器之一。
信号发生器可以有多种实现方法,而频率越高产生波形越多的信号发生器越好,可以从信号发生器的制作条件及使用领域方面考虑其实现方法数字系统中需要的特殊信号,如方波、三角波等,例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
关键词:正弦波;方波;三角波;低频信号源引言:信号发生器是科研、教学、制造业中一种最常用的通用仪器,输出波形一般固定为正弦波、三角波、锯齿波和方波,不能实现有时在实验或工程应用中需要的特殊信号给用户使用带来不便。
虽然目前市场上的高性能的任意信号发生器已经出现,但是价格昂贵,对于一般机电控制的用户而言频带不需要很宽。
所以一种既能满足一定频率和波形性能要求又价格低廉的超低频任意信号发生器就成为了一种需求。
本课题提出一种既能满足使用要求又价格低廉的原理样机设计方案,并对原理样机的性能提出了改进方案。
1设计任务与要求(1)具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能;(2)正弦波幅值±10V,方波幅值±10V;(3)三角波峰-峰值20V,各种输出波形幅值在一定范围内可调;(4)输出波形工作频率范围为100HZ~10KHZ,且连续可调。
2方案设计与论证方案一∶采用传统的直接频率合成器。
模电课程设计-波形发生器(130619)

模电课程设计-波形发生器()院系:电子工程系姓名:巫金生学号:设计项目名称:波形发生器实验所属课程:模拟电子技术教程设计实验室(中心):模拟电子实验室指导教师:郭彩萍设计完成时间:2013 年06 月19目录本实验主体报告分为5个部分1、成员介绍…………………………….2、波形发生器功能介绍………………………3、原理图、PCB图及参数计算……………….4、仿真结果…………………………………….5、心得体会…………………………………….6、参考文献……………………………………..Ps:如有纰漏,敬请谅解- 2 -知行合一行胜于言太原工业学院 第 - 9 - 页 共 9 页一.成员介绍: ①、刘毅②、董敏 ③、崔宇 ④、巫金生二.波形发生器功能介绍: 此波形发生器由两个LM358 集成运算放大器及其周边电路构成,可以发生方波、三角波、锯齿波和正弦波。
①方波:利用输入端的RC 自激振荡电路,反相输入迟滞电路而形成,反馈网路增加一个电位器以调节占空比。
正向输入端连接一个电位器可以调节方波的频率。
输出电路利用一个5V 双向稳压管接地来稳幅。
②三角波:以方波为输入信号,输入到积分电路。
同时为了提高三角波的负载能力并且减少方波频率对三角波幅值的影响,将积分电路的输出反馈给滞回比较器的输入。
通过改变方波的频率改变三角波的频率。
③锯齿波:以方波为输入信号,利用二极管的单向导电性是积分电路中C 充放电的回路不同,输入到一并联的二极管模块再输入到积分电路,以调节锯齿波的斜率。
为减少对其他电路的干扰,这里为并联的二极管设计了一个与其并联的开关,当想要输出三角波的时候开关闭合,并联二极管模块短路;当想要输出锯齿波的时候开关断开,接通并联二极管电路。
正弦波:实际是一个一阶反相输入的低通滤波器。
在积分电路中的电容上并联一个电阻来降低通带放大倍数。
三.原理图、PCB 及参数计算 1、原理图:2、PCB图:3、模块详细分析⑴、自激震荡部分:- 2 -知行合一行胜于言太原工业学院第 - 9 - 页 共 9 页没有接通时,0c V =,滞回比较器0z V V =+,则集成运放同相输入端212*i zR V V R R =+,同时0z V V =+给C 充电,使R V 由0上升,在R V >i V 之前,0z V V =+不变;当R V >i V 时,0V 跳变到z V -。
模拟电子技术课程设计报告(正弦波、方波—三角波波形发生器)

模拟电⼦技术课程设计报告(正弦波、⽅波—三⾓波波形发⽣器)模拟电⼦技术课程设计报告设计题⽬:正弦波、⽅波—三⾓波波形发⽣器专业班级学号学⽣姓名同组成员指导教师设计时间教师评分⽬录1、概述 (3)1.1、⽬的 (3)1.2、课程设计的组成部分 (3)2、正弦波、⽅波、三⾓波设计的内容 (3)3、总结 (4)3.1、课程设计进⾏过程及步骤 (4)3.2、所遇到的问题及是怎样解决这些问题的 (10)3.3、体会收获及建议 (10)3.4、参考资料 (10)4、教师评语 (11)5、成绩 (11)1、概述1.1、⽬的课程设计的⽬的在于巩固和加强电⼦技术理论学习,促进其⼯程应⽤,着重于提⾼学⽣的电⼦技术实践技能,培养学⽣综合运⽤所学知识分析问题和解决问题的能⼒,了解开展科学实践的程序和基本⽅法,并逐步形成严肃、认真、⼀丝不苟、实事求是的科学作风和⼀定的⽣产观、经济观和全局观。
1.2、课程设计的组成部分(1)、RC正弦波振荡电路(2)、⽅波—三⾓波产⽣电路2、正弦波、⽅波—三⾓波设计的内容(1)、RC正弦波振荡电路设计⼀个RC正弦波振荡电路,其正弦波输出为:a.振荡频率: 1592 Hzb.振荡频率测量值与理论值的相对误差<+5%c.振幅基本稳定d.振荡波形对称,⽆明显⾮线性失真(2)、⽅波—三⾓波产⽣电路设计⼀个⽤集成运算放⼤器构成的⽅波—三⾓波产⽣电路。
指标要求如下:⽅波 a.重复频率:4.35*103 Hzb.相对误差<+5%c.脉冲幅度 +(6--8)V三⾓波 a.重复频率:4.35*103 Hzb.相对误差<+5%c.幅度:6—8V3、总结3.1、课程设计进⾏过程及步骤1、正弦波实验参考电路如图(1)、根据已知条件和设计要求,计算和确定元件参数。
并在实验电路板上搭接电路,检查⽆误后接通电源,进⾏调试。
(2)、调节反馈电阻R4,使电路起振且波形失真最⼩,并观察电阻R4的变化对输出波形V o的影响。
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电子技术课程设计报告书
课题名称
波形发生器的设计 姓 名 学 号 学 院
通信与电子工程学院 专 业
通信工程 指导教师
周来秀讲师
2011年 12月 16日
※※※※※※※※※ ※
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※ ※※※※※※※※※ 2010级通信工程专业模拟电子技术课程设计
波形发生器的设计
1.设计目的
(1)进一步学习和掌握电子电路的工作原理,培养学生设计电子电路的能力;(2)学会使用Multisim11软件做仿真实验,修改、完善、验证和实现电路的设计方案;
(3)掌握波形发生器的结构。
2.设计思路
(1)设计电压比较器和积分电路;
(2)将两个电路组合成波形发生器。
(3)进行输出仿真,并写出设计总结报告。
3.设计过程
3.1设计电路原理框图
本文设计的波形发生器主要由电压比较器、积分电路等部分组成,其原理框图如图1所示。
其中,电压比较器为积分电路提供相对稳定的电压;积分电路为电容器提供正向和反向充电。
图1 电路原理框图
3.2电压比价器的选择
单门限电压比较器虽然电路简单,灵敏度高,但是当输入信号中含有干扰信号时,在输入接近门限电压时,输出就会时正时负,极不稳定,抗干扰性极差。
而迟滞比较器(在单门限电压比较器的基础上引入正反馈网络),由于正反馈网络的存在,使得它的门限电压随输出电压的变化而变化,这样就使得它的抗干扰能力大大增强。
所以,设计采用如图2所示的迟滞比较器。
图2迟滞比较器
3.3 积分电路的设计
积分电路有求和积分电路和基本积分电路,根据实际需要来选择,本次设计是要对输出电压进行波形变换,所以选用基本积分电路。
在选择电容的材料时,考虑到积分电容的漏电阻对积分电路的输出电压影响较大,为了提高运算的精确度,所以应选择漏电小、质量好的云母电容进行积分。
综上所述,设计采用如图3所示的积分电路。
图3积分电路
3.4总电路图
总电路图如图4所示。
图4总电路图
3.4.1工作原理分析
如图4所示,3R 的左边电路为双门限同相输入电压比较器(滞回比较器),不用单门限比较器是因为它的抗干扰能力差,在接近门限电压是使得输出电压时正时负不稳定。
右边为积分运算电路。
3R 的右边为放大器的积分电路。
图中滞回比较器的输出电压z o U U ±=1,它的输入电压是积分电路的输出电压o U ,根据叠加定理,集成运放A1的同相输入端的电位如式(1)所示。
4
22
42411R R R U R R R U U o
o p +⨯++⨯= (1)
令01==n p U U ,则阈值电压如式(2)所示
2
4
R U R U U o
o T ⨯-== (2)
因此,滞回比较器的电压传输特性如下图5所示。
图5滞回比较器的传输特性
积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压1o U ,而且1o U 不是Z U +,就
是Z U -,设初态时的电容输出电压为0,则输出电压的表达式如式(3)所示。
C
R t t U U o o ⨯-⨯-=3011)( (3) 设初态时1o U 正好从Z U -越变为Z U +,则o U 如式(4)所示。
C
R t t U U o o ⨯-⨯-=3011)( (4) 积分电路反向积分,o U 随时间的增长线性下降,根据图5电压传输特性,一旦T o U U -=,再稍减小,1o U 将从Z U +跃变为Z U -。
积分电路正向积分,o U 随时间的增长线性增大,一旦T o U U +=,在稍增大,1o U 将从Z U -跃变为Z U +,回到初态,积分电路又开始反向积分。
电路重复以上过程,因此产生自己振荡。
3.4.2震荡周期和频率的计算
设二极管导通时的等效电阻可忽略不计,电位器的滑动端移到最下端。
当Z o U U +=1时,1D 导通,2D 截止,输出电压的表达式如式(5)所示。
C
R t t U U Z o ⨯-⨯-=301)( (5) o U 随时间线性下降。
当Z o U U -=时,2D 导通,1D 截止,输出电压的表达式如式(6)所示。
C
R R t t U U W Z o ⨯+-⨯=)()(312 (6) o U 随时间线性上升。
根据三角波发生电路振荡周期的计算方法,可得出上升时间和下降时间,分别为:
C R R R t t T 2
340112⨯=
-= (7) C R R R R t t T W 234122)(2+⨯=-= (8) 所以振荡周期如式(9)所示
C R R R R T W 2
34)2(2+⨯=
(9) 代入数字得T=5.4ms
频率f=1/T
代入数字得f=185.2HZ 4.仿真结果与分析
图4总电路图的仿真结果如图6所示。
结果显示T=5.386ms ,f=185.7HZ 。
图6总电路图仿真结果
当拨动滑动变阻器的滑片时,就改变了充电和放电时的电阻,从而改变了充电和放电时间的比值,当划片滑到中间时,充电时间和放电时间相等,示波输出的波形就变成了三角波。
如图7所示。
图7拨动滑片后的仿真结果
5.设计心得与体会
为期一个星期的课程设计,过程曲折可谓一语难尽。
在此期间我也失落过,也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情,点点滴滴无不令我回味无长。
由于是第一次,过程有点曲折有点累,但是最后得到理想结果时,心里感到特别高兴。
因为课程设计需要制定一个合理的方案,这就锻炼了我们的理论分析、比较、联系实际情况的能力。
由于需要各个方面的材料和数据,我们需要运用各种手段去查找资料,增长了我们的自学能力。
通过对设计过程中遇到的困难的解决,我们不仅更好的理解了所学的理论知识,更重要的是把知识从书中提炼出来运用到实际生活中。
在这次课程设计中,老师给了我们很大的帮助与指导,非常感谢。
当然,这次课程设计也让我知道了自己在学习方面的不足之处,为我今后的学习指明了方向,我会端正自己的学习态度。
最后,我希望今后能有更多的机会将所学用到实际之中,既能巩固自己的知识,又能学有所用。
参考文献
[1].康光华.电子技术基础(模拟部分)[M].北京:高等教育出版社.
[2].胡宴如. 模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社.
[3].赵春华张学军. 电子技术基础仿真实验[M].机械工业出版社.
[4].阎石. 数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社.。