模电课程设计报告模板.doc

苏州科技学院天平学院
模拟电子技术课程设计报告
课设名称正弦波-方波-三角波信号发生器设计
专业班级电子信息工程(物联网1221)
学号姓名张琪
梁易晓


模拟电子技术课程设计报告
一设计课题名称
正弦波-方波-三角波信号发生器设计
二课程设计目的、要求与技术指标
课程设计目的
巩固所学的相关理论知识;
实践所掌握的电子制作技能;
会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计;
通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则;
掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题;
学会撰写课程设计报告;
培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风;
完成一个实际的电子产品,提高分析问题、解决问题的能力。
课程设计要求
根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图,分析工作原理,计算元件参数;
列出所有元器件清单;
仿真设计的电路,达到设计要求;
记录实验结果。
技术指标
输出波形:方波-三角波-正弦波;
频率范围:100HZ~200HZ连续可调;
输出电压:正弦波-~2V连续可调;
正弦波失真度:。
三系统知识介绍
函数发生器原理
方案一: 函数发生器组成框图,主要有RC桥式震荡电路,过零比较器,积分器三大主要模版电路构成。经过RC桥式振荡电路产生正弦波,再经过零比较器产生方法,然后由积分器产生三角波。
方案二:由555定时器组成的多谐振荡器产生方波,然后由积分电路将方波转化为三角波,最后用低通滤波器将方波转化为正弦波,但这样的输出将造成负载的输出正弦波形成变形,因为负载的变动将拉动波形的崎变。

方案一:通过RC桥式振荡器产生正弦波,在通过过零比较器变为方波,最后通过积分器得到三角波。
方案二:正弦波、方波、三角波同时得出,通过控制电路可以分别输出。
因为方案二电路运用积分电路产生信号,所用的元器件较少,思路清晰,所以最终选择方案二。
四电路方案与系统、参数设计
基于集成运算放大器与晶体管差分放大器的函数发生器

函数发生器组成框图,主要有RC桥式震荡电路,过零比较器,积分器三大主要模版电路构成。经过RC桥式振荡电路产生正弦波,再经过零比较器产生方法,然后由积分器产生三角波。其总的原理设计框如图:
三
角
波
RC桥式震荡器
方波
正弦波
积分器
过零比较器

正弦波产生电路
利用RC乔氏振荡电路产生正弦波,原理如下图:其中RC串联电路构成正反馈支路,同时兼选频网络,R1,R2,R5及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器R4,可以改变负反馈深度,以满足震荡的振幅条件和改善波形,利用两个反向二极管D1,D2正向电阻的非线性来实现稳幅。D1,D2采用硅管,且要求特性匹配,才能保证输出波形正负半周对称。R1的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
振荡频率:
其振幅值条件:
方波产生电路:利用过零比较器产生方波,其原理如下图所示,其中D3,D4决定其输出电压的幅值。
图4 过零比较器原理图
由图可知,该电路为处于开环状态的集成运放是一个最简单的过零比较器。犹豫理想运放的开环增益为无穷大。因此,当输入信号小于零时,输出为高电平;当输入信号大于零时,输出为低电平。从示波器输出波形可知,当输入为正弦波时输出为正弦波。其中稳压管的作用是实现限幅。
方波的幅值为:
三角波产生电路:利用积分器产生三角波,其原理电路如下图所示:
积分器原理图
图中,同相输入端接地,由于输入端不取电流,同相端电位为零,反相端虚地,流过电容的电流与流过电阻的电流相等经计算可知当输入方波时输出为三角波。
三角波的幅值:



示波器、电容、电阻、滑动变阻器、稳压二极管、普通二极管等
具体仿真电路图

分三段介绍:第一段描述实验;第二段给出不同参数给出的结果,第三段分析总结
经过RC桥式振荡电路产生正弦波,在经过零比较器产生方波,然后由积分器产生三角波。
当可变电容为150nf时,它的12%对应800HZ,14%对应700HZ,17%对应600HZ,20%对应500HZ,25%对应400HZ,34%对应300HZ,51%对应200HZ,99%对应100HZ。
通过调节可变电容来达到调节频率的目的。后面产生的方波,三角波的频率与正弦波