反向積分電路設(shè)計(jì)

1、2010級(jí)電子信息工程 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)課題名稱(chēng)反向積分電路設(shè)計(jì)姓 名學(xué) 號(hào)院、系、部通信與電子工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè)電子信息工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師2011年 12 月 12日一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)反向積分電路。要 求： 1. 設(shè)計(jì)一個(gè)將方波電源變?yōu)槿遣ǖ姆聪蚍e分電路。2. 總電路由一個(gè)過(guò)零比較器電路和一個(gè)反向積分電路組成。3. 利用示波器全程跟蹤波形變化。4. 設(shè)計(jì)電路時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)碾娐吩?，以使仿真波形更加清晰?. 采用Multisim10.0進(jìn)行仿真，驗(yàn)證和完善設(shè)計(jì)方案。指導(dǎo)教師簽名： 2011 年12月 日 二、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽名： 201

2、1年 12 月 日 三、成績(jī) 驗(yàn)收蓋章 2011年12月 日 反向積分電路設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)目的掌握過(guò)零電壓比較器和反向積分電路的特性及原理。2 設(shè)計(jì)思路（1）設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)零電壓比較器產(chǎn)生一個(gè)方波。（2）將上面產(chǎn)生的方波作為電源，設(shè)計(jì)一個(gè)反向積分電路。（3）將已經(jīng)選擇好的各部分電路組合使之構(gòu)成完整的電路圖。（4）利用multisin10.0仿真，觀察波形變化。3 設(shè)計(jì)過(guò)程3.1電壓比較器電路電壓比較器是一種用來(lái)比較輸入信號(hào)vi和參考電壓Vref的電路，電路如圖1所示，圖中符號(hào)C表示比較器，它在實(shí)際應(yīng)用時(shí)最重要的兩個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)是靈敏度和響應(yīng)時(shí)間。此設(shè)計(jì)中選用過(guò)零比較器，即圖中Vref=0時(shí)的電路。圖1 電

3、壓比較器電路3.2反向積分電路積分是一中常見(jiàn)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，這里所討論的是模擬積分。電路如圖2所示，利用虛地和虛斷的概念vn=0，I1=0，因此有i1=i2=i，電容器C以電流i1=v1/R進(jìn)行充電。假設(shè)C初始電壓vC（0）=0，則vN-vO=1/Ci1dt=1/Cv1/Rdtv0=-1/（RC）v1dt上式表明，輸出電壓v0為輸入電壓v1對(duì)時(shí)間的積分，負(fù)號(hào)表示它們?cè)谙辔簧鲜窍喾吹摹D2 反向積分電路3.3總電路設(shè)計(jì)圖將3.1比較器電路和3.2反向積分電路組裝起來(lái)的總電路如圖3所示，該電路用的是低頻率電源，目的是減小積分后波形失真，在這里，我所選的頻率是1Hz。圖3 總電路設(shè)計(jì)圖4 仿真結(jié)果（1）

4、在Multisim10.0中按照?qǐng)D3總電路設(shè)計(jì)圖組裝電路。（2）接通開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后，再進(jìn)行以下步驟。（3）觀察示波器XSC1中波形圖如圖4所示，紅色波形為電源波形，黃色波形為經(jīng)過(guò)電壓比較器后波形，如圖可知：正弦電壓源產(chǎn)生的正弦波經(jīng)過(guò)過(guò)零比較器，產(chǎn)生了一個(gè)方波，這個(gè)方波的周期與原正弦波周期一致。電壓波動(dòng)幅度為VCC-VDD。圖4 經(jīng)過(guò)電壓比較器前后波形圖（4）觀察示波器XSC2中波形如圖5，紅色波形為積分前波形（即電壓比較器產(chǎn)生的波形），黃色波形為積分后的波形，不難看出，經(jīng)過(guò)積分電路后波形基本符合積分規(guī)律。所以，該電路可以用來(lái)分析積分特性，通過(guò)觀察，不難發(fā)現(xiàn)該電路亦可以用來(lái)產(chǎn)生三角波電流。圖5 經(jīng)過(guò)反向積分電路前后波形圖5主要儀器與設(shè)備 交流電壓源一個(gè)（1hz，2V）；一個(gè)電容（1uF，1uF）；一個(gè)電阻（R=100K歐姆）；兩個(gè)個(gè)示波器（XSC1，XSC2）；四個(gè)直流電壓源（Vcc=5V，VDD-5V，V1=15V,V2=15V）；6設(shè)計(jì)體會(huì)與建議 6.1設(shè)計(jì)體會(huì)在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在我們所學(xué)的知識(shí)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以解決實(shí)際問(wèn)題的，在以后的學(xué)習(xí)中應(yīng)該多注重聯(lián)系實(shí)際。6.2對(duì)設(shè)計(jì)的建議在使用仿真程序Multisim10.0進(jìn)行仿真時(shí)還存在很多問(wèn)題，對(duì)于電路元件的選用，以及一些