电压频率转换电路实验报告.docx

电压频率转换电路实验报告淮海工学院课程设计报告书课程名称:电子技术课程设计题目:电压/频率转换电路的设计系:电子工程学院学期:XX-XX-2 专业班级:电子科学技术专业081班姓名:陈大伟学号: 目录 1题目电压/频率转换电路的设计 2引言本实验是对信号的产生、处理及变换功能电路的设计,在实际生产和操作中有这广泛的应用。本设计是在大二学生学****完《电路》、《电子线路》《信号与系统》等专业课程之后进行的,具有可操作性和应用性,学生能够独立完成。电路信号的转换已经在电子领域中广泛应用,如:采样/保持电路、电压比较电路、V/f转换器、f/V转换器、V/I转换器、I/V转换器、A/D转换器、D/A转换器等。可以从本实验中学****到更多的电路设计的方法,激发学生的设计兴趣和***,为以后的学****和工作打下良好大的基础。 3系统设计原理内容及要求设计目的、熟悉和应用比较器的构成及设计方法,尤其是迟滞比较器的应用。、熟悉和应用积分器的构成和设计方法,了解电容在其中的工作原理。、熟悉和简单应用二极管作电子开关的构成和设计方法。、熟悉迟滞比较器与积分器之间的波形转换。、熟悉掌握运用multisim画图、调试和仿真。设计要求、设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波,包括:积分器;电压比较器。、输入为直流电压0~10V 、输出为f=0~500Hz的矩形波。系统设计原理及内容设计思想电压/频率转换器的输出信号f0与输入电压V的大小成正比,输入控制电压为直流电压。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震荡频率,故可以采用积分器作为输入电路。积分器的输入信号去控制电压比较器,从电压比较器6号引脚输出为矩形脉冲信号,从积分器的6号引脚输出为三角波信号, 两者频率相同。将输出信号的电平通过回路,反馈到积分器,控制积分电容放电,同时运用二极管的单向导电性,做成电子开关,当积分器的电容放电到一点数值时,开关二极管作用,电源给电容充电。这样就构成了一个电容反复充电、放电的过程,电路震荡产生波形,并且输入电压的大小决定了电容的充放电的速度,从而进行输出波形频率的改变,达到设计目的。电压/频率转换器原理框图如下,图1、2: vi vF电压/频率变换电路的原理框图图1 频率/电压变换电路的原理框图图2 各模块方案设计 模拟电路课程设计报告设计课题: 专业班级: 学生姓名:学号:指导教师:设计时间: 题目电压—频率转换电路一、设计任务与要求 。。二、方案设计与论证用集成运放构成的电压—频率转换电路,将直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压,其输出为矩形波。方案一、采用电荷平衡式电路输入电压?积分器?滞回比较器?输入原理图: 方案二、采用复位式电路输入电压?积分器?单限比较器?输出原理图: 通过对两种转换电路进行比较分析,我选择方案一来实现电压—频率的转换。方案一的电路图简单,操作起来更容易,器件少,价钱也更便宜,且方案一的线性误差小,精度高,实验结果更准(转载于:写论文网:电压频率转换电路实验报告)确,所以我选择方案一。三、单元电路设计与参数计算 1、电源部分: 图1电源原理图单相交流电经过电源变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即将正弦波电压转换为单一方向的脉冲电压。为了减少电压的脉动,需通过低通滤波电路滤波,使输出电压平滑。交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压,但是当电网电压波动或者负载变化时,其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载变化的影响,从而获得足够高的稳定性。取值为: 变压器:规格220V~15V整流芯片:LM7812、LM7912整流用的二极管:1N4007电解电容:3300ufC2、C3:C4、C5: C7、C8:220uf发光二极管上的R:1KΩ 2、电压—频率转换部分:1积分器:○图2—1积分运算电路在电路中,由于集成运放的同相输入端通过R3接地,地”。电容C中电流等于电阻R中的电流 i C ?iR?IR 输出电压与电容上电压的关系为 u ??uC 而电容上电压等于其电流的积分,故 u10?