《电路与电子技术仿真与实践》课件选题11 矩形波

电子电路系统设计实验选题

选题11矩形波

2.了解矩形波信号各种指标电路实现的设计方法。一、实验目的1.掌握用555芯片设计实现多谐振荡器、单稳态触发器的方法。设计一个矩形波信号发生电路，要求：二、实验任务3.提高综合应用555定时器、运算放大器基本电路单元实现信号发生电路的能力。3.输出幅值在3V～10V之间连续可调。

数字电路实验箱(直流电源、电容、运放、电阻、电位器、555芯片)、数字万用表、示波器、导线。三、实验设备1.输出频率在100Hz～1kHz之间连续可调。2.

输出占空比在20%～

80%之间连续可调。4.矩形波的直流偏置在-1V～+2V之间连续可调。四、实验原理及步骤87342610K100K10K1VAVBRDV01V02+5V555R1R2VA（⑥脚）VB（②脚）VRd(④脚）V01（③脚）V02（⑦脚）1××0V2＞U(取VA=4V)＞U(取VB=2.5V)5V3＜U(取VA=3V)＞U(取VB=2.5V)5V4＜U(取VA=3V)＜U(取VB=1V)5V555芯片的测定频率可调多谐振荡器u01占空比可调u02幅度可调u03直流偏置可调u04

本实验设计指标要求中，各个参数均为独立可调的,因此在电路设计时，各功能可用不同模块单独实现。矩形波发生电路框图矩形波发生电路组成：u04′u04〞方案Ⅰu01〞555多谐振荡器+555单稳功能调幅

调直流偏置

过零比较器+u02〞+运放比例u03〞调幅

抬高输出电压调直流偏置

产生f可调窄脉冲调占空比功能方案Ⅱu01′555多谐振荡器+单限比较器u02′+运放比例u03′6脚输出f可调三角波产生占空比可调矩形波并抬高输出电压运放反相加法器+u04〞运放反相加法器+u04′T1w1≈0.7(R1+R2)C1

；T1w2≈0.7R2C1

；周期(即频率的倒数)满足：

T1w=T1w1+T1w2=0.7(R1+2R2)C1

所以通过调节R1达到调节f目的。555多谐振荡器调频运用Tw1Tw2Tw单限电压比较器调占空比运用u0uiU0M-U0MUth

通过调节单限电压比较器的电位器R3，改变阈值电压Uth，从而改变占空比D。555单稳态触发器调占空比运用T2w=1.1R3C2

；T2w1min

＞＞

T1w2=0.7R2C1

；

占空比D=；

所以通过调节R3达到调节占空比D目的.运放反相加法器调直流偏置运用

通过调节运放反相加法器的电位器R5，可改变输入电压Ui2，得到u04=－u03＋offoff值可通过叠加原理计算tuO40直流偏置off>0off步骤:

按设计的正确电路进行实际接线，按功能块逐级调试。通过调节电位器，用示波器定量地分别监测输出u01、u02

、u03和u04

波形，将符合题目指标要求所对应的电位器阻值分别记录于表格中，并定量记录最终正确的u04的波形图。测量电阻要做到“两断”。

本实验先将设计电路进行仿真，按功能块分步调试。通过调节电位器，用示波器定量地分别监测输出u01、u02

、u03和u04，记录最终正确的电路图。f=100Hzf=1kHzR1ˊD=0.2D=0.8R3ˊUom=3VUom=10VR4ˊoff=-1Voff=+2VR5ˊ阻值指标符合指标的阻值六、注意事项可用实验2.4运放线性运用1中提到的LM324四运放,但须注意电源管脚4和11不要接反，否则会烧坏运放。五、实验报告要求

1.

画出正确的设计电路图。简要地写出设计原理。

2.分别将符合题目指标要求