波形產(chǎn)生電路課程設計

1、國家電工電子實驗教學中心模擬電子技術實驗實驗報告1 實驗題目及要求.32 實驗目的與知識背景.33 實驗過程3.1 選取的實驗電路及輸入輸出波形.43.2 每個電路的討論和方案比較.53.3 分析研究實驗數(shù)據(jù).64 總結與體會.205 參考文獻.211 實驗題目及要求 1.1通過實驗學會用運算放大器構成波形發(fā)生電路的設計方法. 1.2掌握穩(wěn)定波形去除失真和提高振蕩頻率的方法. 1.3培養(yǎng)學生通過現(xiàn)象分析電路結構特點，進而改善電路的能力。2 實驗目的與知識背景2.1 實驗目的2.1.1通過實驗學會用運算放大器構成波形發(fā)生電路的設計方法. 2.1.2掌握穩(wěn)定波形去除失真和提高振蕩頻率的方法. 2.

2、1.3培養(yǎng)學生通過現(xiàn)象分析電路結構特點，進而改善電路的能力。 2.2 知識點2.2.1振蕩電路、比較電路和積分電路2.2.2 LC高頻振蕩電路2.2.3 消除振蕩失真方法3 實驗過程3.1 選取的實驗電路及輸入輸出波形實驗電路：輸入輸出波形：3.2 每個電路的討論和方案比較（1）多波形發(fā)生器的基本原理框圖如圖1所示：器器正弦波發(fā)生器方波發(fā)生器器三角波發(fā)生器圖1 整個電路由+12V直流穩(wěn)壓電源供電，先由正弦波發(fā)生器輸出頻率可調的正弦信號，接在輸出端口1；正弦信號在經(jīng)由方波發(fā)生器輸出方波信號，接在輸出端口2；最后方波信號經(jīng)三角波發(fā)生器輸出三角波信號，接在輸出端口3。（2）正弦波發(fā)生器因為整個電路完

3、全由直流穩(wěn)壓電源供電，若想在電路中產(chǎn)生正弦波，必須依賴于電路的自激，所以正弦波發(fā)生器應選擇一自激振蕩電路。常見的正弦波振蕩電路有文氏RC正弦波振蕩電路（文氏橋）及西勒三點式正弦波振蕩電路。（3）方波發(fā)生器要使輸入正弦波經(jīng)電路后輸出方波，最常見的做法是采用比較器電路設計方波發(fā)生器。最簡單的比較器電路為過零比較器，即當輸入信號大于零時輸出高電平，當輸入信號小于零時輸出低電平，從而將正弦信號轉化為方波信號。（4）三角波發(fā)生器只要將方波信號做積分運算便可以得到三角波信號，故采用積分運算電路作為三角波發(fā)生器。具體設計參考以下思路。 1.用正弦波振蕩器產(chǎn)生正弦波輸出，正弦波信號通過變換電路得出方波輸出（例

4、如用施密特觸發(fā)器），用積分電路將方波變換成三角波或鋸齒波輸出； 2.利用多諧振蕩器產(chǎn)生方波信號輸出，用積分電路將方波變換成三角波輸出，用折線近似法將三角波變換成正弦波輸出； 3用多諧振蕩器產(chǎn)生方波輸出，方波經(jīng)濾波電路可得正弦波輸出，方波經(jīng)積分電路可得三角波輸出； 4.利用單片函數(shù)發(fā)生器5G8083、集成振蕩器E1648及集成定時器555/556等可靈活地組成各種波形產(chǎn)生電路。3.3 分析研究實驗數(shù)據(jù)、正弦波產(chǎn)生電路及其仿真： 正弦波產(chǎn)生電路 當R4+R5=2*R3時，電路維持為正弦波輸出，當R4+R5>2*R3時,電路起振;其周期為T=2*3.14*R*C.改變R或C的值即可改變輸出正弦

5、波的周期和頻率.正弦波產(chǎn)生電路的幅值:由萬用表測量可知二極管的正向壓降幅值為：0.365901*1.4v=0.511v由Vo/(3*R3)=Vd/(3*R3-R5*59%-R3),故輸出正弦波的幅值為Vo 9.8v,由仿真結果看,理論值和計算值吻合的很好。(1) R1=R2=100%,周期T=20.724ms,與仿真結果吻合的非常好.仿真結果：R541%,等于75%時，起振波形如圖所示：然后將R5調整到59%，波形維持為正弦波，如下圖所示：（2） 改變R1=R2=75%,周期為T=15.543ms,與仿真結果吻合的非常好.R5=70%,電路起振，起振波形，有很大的失真，其波形如下圖為： 將R5

6、調整到59%，波形穩(wěn)定為正弦波，如下圖所示：由兩個起振波形可以知道，當R5越大，起振越迅速。、方波三角波產(chǎn)生電路設計及其仿真.方波三角波產(chǎn)生電路其周期為：T=4R1*R3*C/R4，改變R1,R3,C,R4的值就可以改變輸出方波三角波的周期頻率。 （1） 當R1=R4=R3=50%時,仿真結果如下圖：（2） 改變R1值為75%，R4=R3=50%時，仿真結果為（3） 當R1=R3=50%，R4為75%，仿真結果如下圖（4）R1=R4=50%，R3=75%，仿真結果如下圖： 4 總結與體會4.1 這次設計要求能夠產(chǎn)生多種波形是通過先產(chǎn)生方波、三角波，然后三角波轉變?yōu)檎也▽崿F(xiàn)的。通過對多種波形發(fā)

7、生器的設計，我把理論聯(lián)系到實際，把這個學期所學的模擬電路的知識真正在實踐中聯(lián)系起來。從前，在學習理論知識時，經(jīng)常遇到一些問題使自己似懂非懂，通過三周的課程設計，在老師的指導和自己查閱資料學習下，很多問題已經(jīng)迎刃而解了，而且還學會了許多課本上沒有的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論聯(lián)系實際的重要性，從而也提高了我的實踐動手能力。在設計的過程中，我遇到了很多問題，首先是仿真上的問題，我按照老師的要求設計了電路。但是阻值的調整很費力，需要耐心。后來焊板子的過程中，我不小心把芯片燒了，又得另外焊。最重要的是在實踐中理解了書本上的知識，明白了學以致用的真諦。也明白老師為什么要求我們做好這個課程設計的原

8、因。他是為了教會我們如何運用所學的知識去解決實際的問題，提高我們的動手能力。在整個設計過程中，我感覺調試部分是最難的，因為理論計算的值在實際當中并不一定是最佳參數(shù)，我們必須通過觀察效果來改變參數(shù)的數(shù)值以期達到最好。而參數(shù)的調試是一個經(jīng)驗的積累過程，沒有經(jīng)驗是不可能在短時間內將其完成的，因此我在這方面也花了很多的時間進行經(jīng)驗的積累。4.2 對本課程的意見與建議 我覺得模電實驗課特別好，我們模電課學到的都是理論知識，而模電實驗課程將理論變成實踐，讓我們把課內知識真正運用起來。因此，我希望以后還有更多的實驗課，讓我們能對課內知識有更加多的深入體會。5 參考文獻（1）蔣卓勤 鄧玉元主編，Multisim2001及其在電子設計中的應用，西安電子科技大學出版社，2003.10 ISBN7-5606-1299-7（2）米 永日 主編，Protel2004電路設計與仿真，機械工業(yè)出版社，2006.1 ISBN 7-111-18223-5(3) 陳大欽主編，電子