模電課程設(shè)計(jì)報(bào)告--正弦波方波三角波發(fā)生器

1、.寧波大紅鷹學(xué)院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題名稱： 正弦波方波三角波發(fā)生器 分 院： 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 教 研 室： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 1121090249 指導(dǎo)教師： 二一三 年 十二 月1.設(shè)計(jì)任務(wù)“方波三角波正弦波發(fā)生器”項(xiàng)目任務(wù)一、設(shè)計(jì)目的1、熟悉電路的基本功能原理，學(xué)會(huì)用集成運(yùn)算放大器組成方波、三角波及正弦波發(fā)生器； 2、學(xué)習(xí)方波、三角波、正弦波發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程；3、掌握方波、三角波、正弦波發(fā)生器的調(diào)試與測(cè)量方法。4、能正確焊裝、檢測(cè)、調(diào)試電路。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1、課題名稱：方波三角波正弦波發(fā)生器2、元器件選擇范圍：（1）集成電路： LM358

2、、NE555等；（2）穩(wěn)壓二極管：5.1V或6.2V；（3）電阻：E24系列，碳膜電阻，1/4W，精度5%，阻值范圍10 -1M。（4）電容：E6（100pF1000uF）,電解電容耐壓25V、35V、50V。（5）電位器：10K、50K、100K、500K。三、設(shè)計(jì)要求1、電源電壓：±12V；2、輸出信號(hào)波形為對(duì)稱方波、三角波和正弦波；3、輸出信號(hào)頻率（根據(jù)指標(biāo)分配安排）；4、輸出信號(hào)幅度（根據(jù)指標(biāo)分配安排）；5、拓展要求：產(chǎn)生鋸齒波。2.硬件設(shè)計(jì) 這是設(shè)計(jì)仿真時(shí)所用的電路，能夠基本符合設(shè)計(jì)的要求。基本構(gòu)思思路是，一個(gè)由正弦波電路、方波電路、三角波電路和放大電路組成的電路。由于實(shí)際

3、焊接測(cè)試時(shí)方波嚴(yán)重失真，對(duì)電路有所整改，如圖所示。1元器件列表模擬所用元器件符號(hào)實(shí)際所用元器件符號(hào)LM358DU1ALM358DU1ALM358DU2ALM358DU2ALM358DU3ALM358DU3ALM358DU4ALM358DU4A1N4148D11N4148D11N4148D21N4148D2ZPD3.3D3ZPD3.3D3ZPD3.3D5ZPD3.3D56.9KR13K+3.9KR16.9KR23K+3.9KR210KR310KR3電位器50KR5電位器50KR51KR61KR62.4KR73KR71KR81KR8電位器10KR9電位器10KR920KR1020KR101KR11

4、1KR113KR121.6KR121KR131KR1310KR1410KR1447nFC147nFC147nFC247nFC21uFC31uFC3正弦波發(fā)生電路的工作原理產(chǎn)生正弦振蕩的條件: 正弦波產(chǎn)生電路的目的就是使電路產(chǎn)生一定頻率和幅度的正弦波，我們一般在放大電路中引入正反饋，并創(chuàng)造條件，使其產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的振蕩。正弦波產(chǎn)生電路的基本結(jié)構(gòu)是：引入正反饋的反饋網(wǎng)絡(luò)和放大電路。其中：接入正反饋是產(chǎn)生振蕩的首要條件，它又被稱為相位條件；產(chǎn)生振蕩必須滿足幅度條件；要保證輸出波形為單一頻率的正弦波，必須具有選頻特性；同時(shí)它還應(yīng)具有穩(wěn)幅特性。因此，正弦波產(chǎn)生電路一般包括：放大電路；反饋網(wǎng)絡(luò)；選頻網(wǎng)絡(luò)；穩(wěn)

5、幅電路個(gè)部分。正弦波振蕩電路的組成判斷及分類：（1）放大電路：保證電路能夠有從起振到動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程，電路獲得一定幅值的輸出值，實(shí)現(xiàn)自由控制。（2）選頻網(wǎng)絡(luò)：確定電路的振蕩頻率，是電路產(chǎn)生單一頻率的振蕩，即保證電路產(chǎn)生正弦波振蕩。（3）正反饋網(wǎng)絡(luò)：引入正反饋，使放大電路的輸入信號(hào)等于其反饋信號(hào)。（4）穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：也就是非線性環(huán)節(jié)，作用是輸出信號(hào)幅值穩(wěn)定。判斷電路是否振蕩。方法是：（1）是否滿足相位條件，即電路是否是正反饋，只有滿足相位條件才可能產(chǎn)生振蕩（2）放大電路的結(jié)構(gòu)是否合理，有無(wú)放大能力，靜態(tài)工作是否合適；（3）是否滿足幅度條件正弦波振蕩電路檢驗(yàn)，若：(1)則不可能振蕩；(2)振蕩，但輸出波

6、形明顯失真；(3)產(chǎn)生振蕩。振蕩穩(wěn)定后。此種情況起振容易，振蕩穩(wěn)定，輸出波形的失真小正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的工作原理: 在單限比較器中，輸入電壓在閥值電壓附近的任何微小變化，都將引起輸出電壓的躍變，不管這種微小變化是來(lái)源于輸入信號(hào)還是外部干擾。因此，雖然單限比較器很靈敏，但是抗干擾能力差。而滯回比較器具有滯回特性，即具有慣性，因此也就具有一定的抗干擾能力。從集成運(yùn)放輸出端的限幅電路可以看出，UO±UZ。集成運(yùn)放反相輸人端電位UPUI同相輸入端電位方波轉(zhuǎn)換三角波電路的工作原理：RC積分電路是一種應(yīng)用比較廣泛的模擬信號(hào)運(yùn)算電路。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常用積分電路作為調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。此外，RC積分電路還

7、可以用于延時(shí)、定時(shí)以及各種波形的產(chǎn)生變換。測(cè)試我制作出來(lái)的板子，測(cè)得的方波峰峰值為11，三角波峰峰值為8，三角波峰峰值為11.波的頻率為490HZ。這是原來(lái)設(shè)計(jì)的電路圖所產(chǎn)生的帶“帽子”的方波，后來(lái)經(jīng)過(guò)對(duì)電路的修改，將其改正了。上圖為測(cè)試所出的三角波。上圖為未完成的電路板圖。上圖為已完成的板子圖。上圖為已完成的板子焊接圖。3.報(bào)告總結(jié)：本次試驗(yàn)是本人第一次親身體會(huì)自己動(dòng)手查資料、設(shè)計(jì)電路、仿真等過(guò)程，個(gè)人感覺(jué)收獲很大。每當(dāng)電路要成功時(shí)，當(dāng)時(shí)的心情是那么的激動(dòng)，但是前幾次都沒(méi)有成功，在我的不斷努力、不斷探索、不斷查資料之下，終于將電路設(shè)計(jì)成功，在成功之時(shí)心情真的是好極了！后來(lái)經(jīng)過(guò)本人上網(wǎng)查資料了解到電路設(shè)計(jì)好了之后可以使用Multisim對(duì)其進(jìn)行仿真，無(wú)需將電路事物圖做出來(lái)。用Multisim10對(duì)電路進(jìn)行仿真真的很方便，而且安全，還便于對(duì)電路進(jìn)行修改。本次設(shè)計(jì)中采用電路模塊化理念，將本來(lái)非常復(fù)雜的電路分解成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的單元電路，然后設(shè)計(jì)單元電路，單