电压频率变换器.doc

模拟电子技术基础
课程设计(论文)
电压/频率变换器
院(系)名称
电子与信息工程学院
专业班级
电子131班
学号
130404006
学生姓名
丛璐已
指导教师
起止时间: —
课程设计(论文)任务及评语
院(系):电子与信息工程学院教研室:电子信息工程
学号
130404006
学生姓名
丛璐已
专业班级
电子131班
课程设计(论文)题目
电压/频率变换器
课程设计(论文)任务
任务要求:
电压/频率变换器是一种振荡频率随外加控制电压变化的振荡器,其输出信号频率与输出电压的大小成正比。由振荡电路、电压比较器等部分电路组成。
技术要求:
1、设计放大器所需的直流稳压电源。
2、电压/频率变换器输入Vi为直流电压(控制信号),输出频率为fo的矩形脉冲,且fo∝Vi。
3、Vi变化范围:0~10。
4、fo变化范围:0~10kHz。
5、转换精度<1%。
6、利用Multisim(或EWB)进行电路仿真与调试。
指导教师评语及成绩
平时成绩: 答辩成绩: 论文成绩: 作品成绩:
总成绩: 指导教师签字:
年月日
注:平时成绩占20%,答辩成绩占20%,论文成绩占40%,作品成绩20%。
摘要
本次课程设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度,从而改变振荡电路的振荡频率,使积分电路能随外加电压的不同而产生不同频率的锯齿波,故采用LM324集成放大器构成的积分器作为输入电路。
积分器的输出信号去控制由LM324集成放大器构成的电压比较器(迟滞比较器),电压比较器(迟滞比较器)的输出信号返回到积分器,可得到矩形脉冲输出,输出频率与输入电压基本呈线性关系,满足输出信号频率的大小与输出电压的大小成正比,即fo ∝ Vi。Vi 变化范围:0~10 ,fo变化范围:0~10kHz。由输出信号电平通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电,当电容放电到某一域值时, 电容C 再次充电。由此实现Vi 控制电容充放电速度, 即控制输出脉冲频率。放大器的所需的直流稳压电源采用串联反馈式稳压电路,该电路的输出电压值范围可调。熟练掌握运算放大器基本电路的原理,并掌握它们的设计、测量和调整方法。
本系统采用Multisim仿真软件进行仿真测试。在保证功能的前提下控制器件成本。采用单面印制电路板对整体电路进行合理的布线,并进行焊接与调试。输出信号均达到设计要求且稳定工作。
关键词:锯齿波;电压比较器;充放电;积分器
目录
第1章绪论 1
电压/频率变换器的发展概况 1
1
第2章电压/频率变换器总体设计方案 1
电压/频率变换器设计方案论证 1
1
第3章电压/频率转换器单元电路设计 1
1
直流稳压电源电路设计 1
同相输入迟滞电压比较器电路设计 1
1
元器件型号选择 1
参数计算 1
电压/频率变换器总体电路图 1
第4章锯齿波发生器电路仿真与调试 1
Multisim仿真与调试 1
仿真结果分析 1
第5章电压/频率变换器实物制作 1
电压/频率变换器电路焊接 1
1
第6章作品测试与数据分析 1
第7章总结 1
参考文献 1
附录 I 1
附录 II 1
第1章绪论
电压/频率变换器的发展概况
随着电子技术的快速发展,电子产品的功能日益强大,与人们日常生活的联系日益紧密。电子产品向小型化,精密化的趋势快速发展。任何的电子系统中,信号产生电路都是全系统得以正常工作的基础,也是制约电路处理信号的速度、精度的重要因素。信号源的精度决定着全电子系统的精度。电子技术的发展常常以信号发生技术的进步为基础。
电压/频率变换器是一种实现模数转换功能的器件,将模拟电压量变换为脉冲信号,且输出频率与输入电压的大小成正比。电压频率转换器也称为电压控制振荡电路,随着电压/频率变换器的快速发展,它成为了各种测量仪表、数字仪表、自动化仪表等仪器不可缺少的核心部件。
电压/频率变换器的出现最初是为了克服工频干扰而发展起来的积分型数字电压表的核心电路,近十多年来,由于计算机的使用日益扩大,对于电压/频率变换器的应用已深入到各个领域。在生产和科学实验中,为了便于测量,也需将电量转变成可计数的脉冲。在当今计算机及微处理机广泛应用的时代,对于电压/频率变换器的需求量越来越大。

本文研究内容为设计一款频率与输入Vi(直流电压控制信号)成正