模电课程设计-简易信号发生器 - 图文

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模电课程设计

课题名称：简易信号发生器设计

专业名称：电气自动化

学生班级： ---------------

学生姓名：-

学生学号：-

指导教师：- 小组成员：-

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第一章 设计的目的及任务??????????????????(3)

1.1 课程设计的目的???????????????????(3) 1.2 课程设计的任务???????????????????(3) 1.3 课程设计的技术指标?????????????????(3) 第二章 函数发生器的总方案及原理框图????????????(3) 2.1 电路设计原理框图??????????????????(3) 2.2函数发生器的总方案??????????????????(4)

第三章 单元电路设计????????????????????(4) 3.1 方波发生电路的工作原理????????????????(4) 3.2 方波---三角波转换电路的工作原理??????????‥(5) 3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理?????????‥(8) 3.4电路的参数选择及计算?????????????????(10) 3.5 总电路图?????????????????????? (11) 第四章 电路仿真??????????????????????(12) 4.1 矩形波波形??????????????????????(12) 4.2 三角波波形?????????????????????(13) 4.3 正弦波波形?????????????????????(15) 4.4方波---三角波转换电路的仿真?????????????(16) 4.5 三角波---正弦波转换电路的仿真???????????(17) 4.6 仿真结果分析????????????????????(19) 第五章 电路的安装与调试??????????????????(19) 5.1 静态调试??????????????????????(19) 5.2 动态调试??????????????????????(19) 5.3 调试中的注意事项??????????????????(20) 5.4 误差分析??????????????????????(21) 第六章 课程设计总结????????????????????(21) 第七章 元器件明细清单及PCB板图??????????????(22) 第八章 参考文献??????????????????????(23)

目录

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第一章 设计的目的及任务

1.1 设计目的

1.11掌握电子系统的一般设计方法 1.12掌握模拟IC器件的应用

1.13培养综合应用所学知识来指导实践的能力 1.14掌握常用元器件的识别和测试

1.15 熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 1.2设计任务

设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器 1.3课程设计的要求及技术指标 1.31设计、组装、调试函数发生器 1.32输出波形：正弦波、方波、三角波；

1.33频率范围 ：在100Hz－1KHz，1 KHz-10 KHz范围内可调 ；

1.34输出电压：方波UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝6V，正弦波UＰ－Ｐ=1V；方波tr

小于1uS。

第二章 函数发生器的总方案及原理框图

2.1 原理框图

图2-1

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2.2 函数发生器的总方案

函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。

产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，

本课题中函数发生器电路组成如下所示：

由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

第三章 单元电路设计

3.1 方波发生电路的工作原理

此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高，当t趋于无穷时，Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后，Uo又通过R3对电容C反向充电，如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低，当t趋于无穷大时，Un趋于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。

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