课程设计报告
课程名称:模拟电子技术基础
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归元胶囊 完成日期
指导教师:
成绩评定等级(分数)
课程设计任务书
班级: 姓名: 学号:
课程名称 | 模拟电子技术基础 |
动物胶配方整个过程 设计题目 | 三角波信号发生器设计 |
设计 任务 描述 及 基本 要求 | 一、任务描述 本次课程设计是要求做一个能够产生三角波的发生电路。本次设计采用的电路是基于运放的试验电路。低频正弦波发生器和通用多波形发生器,前者只能产生正弦波,调节范围不大,但是信号稳定,失真度底,主要用在对波形有很高的要求的实验中;后者能产生正弦波、方波和三角波,也有的能产生三种以上波形。 二、基本要求 设计一个三角波产生电路 振荡频率1~10HZ可调 三角波幅度±4V |
任务下 达时间 | 2012 年 6月 11日 | 设计完 成时间 | 2012 年6 月23日 |
主要参考材料 | 1、模拟电子技术基础 2、实用电子电路手册 |
防护服生产线设备辅导老师 姓 名 | | 教研室 意 见 | 年 月 日 |
| | | 光纤光栅压力传感器 | |
一、设计意义…………………………………………………………………………… 1
1.1信号发生器的概述…………………………………………………………………1
1.2预计完成步骤……………………………………………………………………… 1
1.3制定的措施………………………………………………………………………… 1
二、设计方案比较…………………………………………………………………… 1
2.1三角波发生电路设计方案一…………………………………………………… 1
2.2三角波发生电路设计方案二…………………………………………………… 3
三、电路组成框图………………………………………………………………………5
四、电路原理图……………………………………………………………………… …5
五、组装及仿真指标测试……………………………………………………………7
六、总结…………………………………………………………………………………… 8
七、参考文献………………………………………………………………………………9
一、设计意义
1.1信号发生器的概述
信号发生器在电子技术应用领域里的用途非常广泛,在数字系统和自动控制系统也常常需要方波,三角波,的非正弦波信号发生器。目前我们实验室用的较多的波形发生器主要有两种:低频正弦波发生器和通用多波形发生器,前者只能产生正弦波,调节范围不大,但是信号稳定,失真度底,主要用在对波形有很高的要求的实验中;后者能产生正弦波、方波和三角波,也有的能产生三种以上波形。
本次课程设计是做一个能够产生三角波电路的设计。
由理论分析知,电压比较器可以产生方波,积分电路可以产生三角波。 1.2预计完成步骤
任务一 总体设计
包装箱制作任务二 方波-三角波产生电路设计
任务三 方波-三角波产生电路的安装
任务四 方波-三角波产生电路的仿真和调试
1.3制定的措施
使用National Instruments Multisim 编辑电路原理图。并且进行理论仿真。
在几个方案中选择具有可行性以及稳定性强的的电路原理图。
对选定的原理图进行安装调试。
二、设计方案比较
2.1三角波发生电路设计方案一
图1 三角波发生电路(一)
三角波电路波形可以通过积分电路实现,把方波电压作为积分运算电路的输入,在积分运算电路的输出就得到了三角波。 如图1所示电路输入方波电压,可见,输出为三角波。图中滞回比较器的输出电压,他的输入电压时积分电路的输出电压,根据叠加原理,集成运放同相输入端电位
(1.1)
令则阈值电压
因此,滞回比较器的电压传输特性如图2所示。
积分电路的输入电压时滞回比较器的输出电压,而且不是,就是,所以输出电压的表达式为 (1.2)
式中 为初态时的输出电压。设初态时正 图2 三角波发生电路滞
好从- 跃变为+ ,则上式应写成 回比较器的电压传输特性
(1.3)
积分电路反向积分, 随时间的增长线性下降,根据电压传输特性一旦,再稍减小, 将从 跃变为-。使得上式变为
(1.4)
为产生跃变时的输出电压。积分电路正向积分, 随时间的增长线性增大,根据电压输出特性,一旦,再稍增大,将从- 跃变为 ,回到初态,积分电路又开始反向积分。电路重复上述过程,因此产生自激震振荡。
是三角波,幅值为;是方波,幅值为 ,如图3所示, 图3发生电路波形图
因此也可称图1所示电路为三角波—方波发生电路。由于积分电路引入了深度电压负反馈,所以在负载电阻相当大的变化范围里,三角波电压几乎不变。
由以分析可知,改变Uz可改变输由电压u01,U0的幅度改变R1/R2的比值,可改方波、三角波的周期或频率,同时影响三角波输出电压的幅度,但不影响方波输出电压的幅度;改变而和R.C,可改变频率,而不影响输出电压的幅度。
wep.qq2.2三角波发生电路设计方案二
由集成运放构成的三角波—方波发生器原理图
图4 三角波发生电路(二)
由集成运放构成的三角波—方波发生器输出波形
图5 发生电路(二)波形图
在电路中,第一级A1组成迟滞电压比较器,输出电压uo1为对称的方波信号。第二级A2组成积分器,输出电压u。为三角波信号。
设稳压管的稳压值为Uz,则电压比较器输出的高电平为+Uz,低电平为-Uz,A1同相端的电压为
(2.1)