模电实验报告.doc

模拟电子技术课程设计报告
设计题目频率琴的设计与制作
授课教师张秀梅
学生姓名韩飞、张玉帅、周凯
学号 201300802004、201380802001 201300802101
专业 13电子信息工程本科
教学单位物理与电子信息学院
完成时间 2015年1月5日
摘要
信号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。本文采用分立元器件设计了可输出正弦波的电子琴,介绍了信号发生器的工作原理、电路参数计算方法、电路仿真结果,并进行了电路制作。
所设计的信号发生器由振荡电路、稳幅电路、正弦波调幅电路、电路组成。采用RC振荡方式产生振荡信号,通过二极管IN4148和运放UA741cp实现振荡信号稳幅,调幅之后输出正弦波信号。采用了多级电阻和多级双联电位器实现频率的分段。
本文设计的频率琴是通过改变RC选频网络的参数来实现频率的变化,具有结构简单、成本低、体积小等特点,经仿真和实际电路制作验证,其产生的正弦波。
关键词:电子琴;信号发生器;RC震荡;选频网络
目录
第1章绪论 1
信号发生器的应用 1
信号发生器的分类 2
4
第2章总体方案设计 5
信号发生器的实现方法 5
本设计总体方案 6
正弦波信号生成方案 7
振荡信号的生成方法 7
RC振荡原理与振荡条件 7
频率方案 10
第3章电路设计和仿真分析 12
RC振荡与稳幅电路设计 12
电路参数计算 12
电路仿真与分析 13
正弦波调幅电路设计 14
电路参数计算 14
第4章电路的制作和测试结果 18
电路的制作 18
测试结果 18
第5章课程设计总结 20
参考文献 21
第一章绪论
信号发生器的应用
信号发生器又称信号源或振荡器,是教学科研及工程实践中最重要的仪器之一,可广泛应用在电子研发、维修、测量、校准等领域。
信号发生器所产生的信号在电路中常常用来代替前端电路的实际信号,为后端电路提供一个理想信号。由于信号源信号的特征参数均可人为设定,所以可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号,对于产品研发和电路实验特别有用。在电路测试中,我们可以通过测量、对比输入和输出信号,来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。例如,用信号发生器产生一个频率为1kHz的正弦波信号,输入到一个被测的信号处理电路(功能为正弦波输入、方波输出),在被测电路输出端可以用示波器检验是否有符合设计要求的方波输出。
信号发生器可以用来查找电台、对讲机的接收通道故障。其基本原理是:由前级往后级,逐一测量接收通路中每一级放大和滤波器,找出哪一级放大电路没有达到设计应有的放大量或者哪一级滤波电路衰减过大。信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色。信号源在对讲机天线输入端输入一个已知幅度的信号,然后通过超高频电压表或者频率足够高的示波器,从天线输入端口逐级测量增益情况,找出增益异常的单元,再进一步细查,最后确诊存在故障的零部件。
信号发生器可以用来调测滤波器,典型的就是带通滤波器和电台上用的双工器。调测滤波器的理想仪器二字线——网络分析仪和扫频仪,其主要功能部件之一就是信号发生器。在没有这些高级仪器的情况下,信号发生器配合高频电压测量工具,如超高频毫伏表、频率足够高的示波器、测量接收机等,也能勉强调试滤波器,其基本原理是测量滤波器带通频段内外对信号的衰减情况。信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色,信号发生器产生一个相对比较强的已知频率和幅度信号,从滤波器或者双工器的INPUT端输入,测量输出端信号衰减情况。带通滤波器要求带内衰减尽量小,带外衰减尽量大,而陷波器正好相反,陷波频点衰减越大越好。因为普通的信号发生器都是固定单点频率发射的,所以调测滤波器需要采用多个测试点来
“统调”。如果有扫频信号源和配套的频谱仪,就能图示化地看到滤波器的全面频率特性,调试起来极为方便。
信号发生器可以用来校准对讲机和接收机的信号强度表,信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色。按照各机型的维修手册要求,在校准频点输入特定强度的信号,此时校正S信号强度表的实际指示。在实际调整中,我们可以看到,虽然国际上有接收机S信号表指示的参考场强标准,但现在很多厂家都执行自家的标准,使S表指示偏大而指示范围偏小,给用户的感觉就是S表指示很容易满表,暗示用户它的接收灵敏度高。
信号发生器用于音频功放的维修。信号发生器在此扮演的是理想信号源的角色。信号源产生一个适当幅度的音频正弦信号,作为音频功放的信号输入。通过测量音频功放的