武汉理工 protel 课设

Protel课程设计任务书

学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：

题目三：正弦波－三角波－方波函数发生器的原理图设计 初始条件：

熟练使用Protel 99se(或Protel DXP) 印制板设计系统，使用PROTEL软件，新建和加载原理图项目文件及原理图设计环境的设置，熟练掌握如何进行原理图设计、原理图仿真的方法，设计原理图并生成网表。

要求具有较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力，对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备电子电路的基本设计能力及基本调试能力。

要求完成的主要任务：

（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、完成一个正弦波－三角波－方波函数发生器电路的设计。 2、画出完整的正弦波－三角波－方波函数发生器电路的的原理图。 3、分析正弦波－三角波－方波函数发生器电路的原理。

4、完成Protel课程设计报告（应包含电路原理图，元件清单、原理分析，设计总结）。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

1．方波、三角波、正弦波发生器方案 .........................................................1 2．各组成部分的工作原理............................................................................2

2.1 方波发生电路的工作原理........................................... 2 2.2 方波--三角波转换电路的工作原理 ................................... 3 2.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 .................................. 4 2.4总电路图 ......................................................... 4

3 使用protel99se制原理图及PCB图的制作 ...............................................5

3.1 原理图.......................................................... 5 3.2 PCB布线图 ..................................................... 5 3.3 需要元件及封装号................................................. 6

附录： ...........................................................................................................7

个人体会 ............................................................ 7 PCB图 .............................................................. 8 仪器仪表清单 ........................................................ 9 参考文献 ........................................................... 10 本科生课程设计成绩评定表 ........................... 错误！未定义书签。

I

1．方波、三角波、正弦波发生器方案

图1 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图

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框图如上图所示。

由555多谐振荡器组成方波—三角波产生电路，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低通滤波器来完成。低通滤波器具有工作点稳定，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。

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2．各组成部分的工作原理

2.1 方波发生电路的工作原理

图2由555定时器组成的多谐振荡器

利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理。

用555定时器组成的多谐振荡器如图3所示。接通电源后，电容C2被充电，当电容C2上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平，同时555内放电三极管T导通，此时电容C2通过R3、Rp放电，Vc下降。当Vc下降到Vcc/3时，V0翻转为高电平。电容器C2放电所需的时间为

tpl??R3?RP?C2ln2 (3-1)

当放电结束时，T截止，Vcc将通过R1、R3、Rp向电容器C2充电，Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为

tph??R1?R3?RP?C2ln2?0.7?R1?R3?RP?C2 (3-2)

当Vc上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波形如图4，其震荡频率为

f?1/?tpl?tph??1.43/?R1?2R3?2RP?C2

(3-3)

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