模电课程设计-信号发生.doc

课 程 论 文（设 计）中文题目： 模拟电路课程设计报告 姓 名 学 号 专业班级 12 电气工程2班 指导教师 提交日期 2014/6/18 教务处制16模拟电子技术课程设计1、 内容摘要 信号发生器是常用的测试仪器，常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。二、课程设计内容及要求总体要求：设计系统电路图，安装、测试电路功能，以满足设计功能要求；给定条件：（1） 只能利用实验室实验设备条件；（2） 只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。主要器件：运放：LM324； uA741; 电阻，电容信号发生器是常用的测试仪器，常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。1、要求完成原理设计并通过软件仿真部分（1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV5V可调、负载1K。（2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%90%，输出幅值6V、负载1K。3、 实验原理1、 产生正弦波振荡的条件正弦波发生电路的基本结构是引入正反馈的反馈网络和放大电路, 如图8 - 15所示。接成正反馈是产生振荡的首要条件, 又称为相位条件。为了使电路在没有外加信号时,就产生振荡, 所以还要求电路在开环时满足正弦波产生电路一般应包括以下几个基本组成部分: (1) 放大电路。 (2) 反馈网络。 (3) 选频网络。 (4) 稳幅电路。 2、矩形波 在图 8 - 3 所示电路中, 通过Ro和稳压管VDz1、VDz2对输出限幅, 如果它们的稳压值相等, 即Uz1=Uz2=Uz, 那么电路输出电压正、 负幅度对称：UOH=+Uz, UOL=-Uz, 同相端电位 由uo通过R2、R3分压后得到, 这是引入的正反馈；反相端电压 受积分器电容两端的电压uC控制。四、系统方案设计，分析比较各种方案的优缺点，画出系统框图；电路由选频网络和放大电路两部分组成。R9、C3、R10和C2构成选频网络，其后通过放大器构成放大电路。当达到振幅平衡和相位平衡时，就可以持续地产生正弦波了 。频率：f1/(2*3.14*R4*C1) 电压增益：可调电阻R4对一级输出电压分压。改变滑动变阻器R3就可以调节正弦波的幅度了。保持电容不变，同时改变R9，C3和R10， C2就可以改变频率f了。 2）、正弦波电路电路图1图13）运行后得到以下波形，如图2图21kHz正弦波实际波形图图3图42、 矩形波矩形波 矩形波发生电路实际是由一个滞回比较器和一个RC充放电回路组成，通过对电容的充放电来实现波形的输出。实际电路图5图5运行后的实际波形（占空比50%）图6图6通过R1和R2实现占空比可调（占空比90%）图7图7占空比10% ，图8图8实际波形图3、 三角波 要得到占空比可调的三角波则必须要使矩形波的占空比可调。要得到占空比可调的矩形波，可通过改变电路中充放电时间常数来实现图中电位器和两个二极管的作用是将电容和放电的回路分开，调节充电和放电两个时间常数的比例。如果将电位器向下滑动，则充电时间常数减小，放电时间常数增大，于是输出端为高电平的时间缩短，低电平的时间增长。将上述的矩形波发生电路的输出端与积分电路的输入端连接即可得到占空比可调的的三角波发生电路。调试后波形改变充放电时间实现占空比可调实际波形图五、电路特点 由于知识水平有限，无法得到最佳波形。但失真还是能控制在合理的范围，不影响正常观测和实验结果的表达。六、调试方法和技巧 焊接技巧和注意事项：焊接时应该注意，焊剂加热挥发产生的化学物质对人体有害，操作时，鼻子尽量不要离烙铁太近，一般注意鼻子与焊接区域间保持不小于30cm的距离；另外在不使用电烙铁时，应把其放在右前方的烙铁架上，避免导线等被烫坏，并且在多人的环境中应避免烙铁头对准他人（实验时务必注意安全!)；在使用电烙铁时应注意手的握法，不能用手直接触摸烙铁头，避免手被烫伤。波形调试：焊接并初步检查完后，开始进行波形调试，若开始发现没有产生波形，应该用万用表测试各焊点间的阻值，尤其是R1,R2,R3等几个电阻的阻值，确保正确后再进行调节。另外，还需检查电路板中是否存在虚焊，尤其注意电路中不要有短路的地方（在接通电路时可以通过试触来发现）。特别要注意芯片的引脚不能短路，否则可能会烧坏芯片。七、使用的主要仪器PC机，multisim12 双综示波器八、收获和体会本次实验我们以小组的形式进行设计，实验中，我们从设计电路图，仿真，焊接到调试过程中学到很多，其中也面临许多问题，特别是仿真与理论值的偏差与实际焊接与仿真结果的偏差，使我们在设计时频率不是特别的准确，后来我们便现在面包板上搭电路，把电阻和电容依据要求的频率进行更换，才使我们更加便捷快速的调试好电路。我们实验分为两部，分别是R C桥式正弦波产生电路和占空比可调的矩形波电路。我们电路的仿真采用的是multisim软件，在焊接好第一块板后，进行调试结果失败了，电脑仿真是没错的，我们检查了电路，才发现有写线路被短接和短接，在这里我们明白到焊接的好坏直接影响到整个实验，马虎不得。调试与排错是最需要耐心的，也需要我们对理论知识的理解，是理论联系实际的最