正弦波方波三角波信號發(fā)生器.doc

模擬電路課程設計課 題： 正弦波方波三角波信號發(fā)生器專 業(yè)： 電氣工程及其自動化班 級：4學 號： 姓 名：指導教師： 設計日期：2013-12-16成 績：重慶大學城市科技學院電氣學院正弦波方波三角波信號發(fā)生器設計報告一、設計目的作用1.掌握簡易信號發(fā)生器的設計、組裝與調(diào)試方法。2.能熟練使用multisim10電路仿真軟件對電路進行設計仿真調(diào)試。3.加深對模擬電子技術(shù)相關(guān)知識的理解及應用。二、設計要求設計一個能夠輸出正弦波、方波、三角波三種波形的信號發(fā)生器，性能要求如下：（1） 輸出頻率為300Hz，誤差小于2%。（2）正弦波輸出幅度不小于5V，矩形波輸出幅度不小于500mV，三角波輸出幅度不小于20mV。（3）要求波形失真小，電路工作穩(wěn)定可靠，布線美觀。三、設計的具體實現(xiàn)1、系統(tǒng)概述本信號發(fā)生器主要由RC橋式震蕩器 ，滯回比較器，積分器三大主要電路模塊構(gòu)成。經(jīng)過RC橋式震蕩電路產(chǎn)生正弦波，再經(jīng)過滯回比較電路產(chǎn)生方波，最后經(jīng)過積分電路產(chǎn)生三角波。其總的設計原理框圖如圖1-1：RC橋式振蕩器積分器滯回比較器方波正弦波三角波圖1-1系統(tǒng)總體框圖2、 單元電路設計與分析（1）正弦波產(chǎn)生電路利用RC橋式震蕩電路產(chǎn)生正弦波，原理如圖1-2所示，其中的RC串并聯(lián)支路構(gòu)成正反饋支路，同時兼并選頻網(wǎng)絡，R2，R5，以及二極管構(gòu)成負反饋支路并且穩(wěn)幅。圖1-2正弦波發(fā)生電路原理調(diào)節(jié)電位器R2，可以改變負反饋深度，以便于滿足震蕩的振幅條件和改變波形。在電位器支路串聯(lián)兩個并聯(lián)的二極管，利用電流增大時二極管動態(tài)電阻減小、電流減小時二極管動態(tài)電阻增大的特點，加入非線性環(huán)節(jié)，從而使輸出電壓穩(wěn)定，兩個二極管特性必須匹配，否則將會出現(xiàn)波形正負半周不對稱。電路震蕩頻率計算公式:f=12 RC振幅值條件： Rf2R5正弦波仿真電路如圖1-3所示：圖1-3正弦波仿真電路圖1-4正弦波實測波形（2） 方波產(chǎn)生電路在單限比較器，輸入電壓在閾值電壓附近的任何微小變化，都將引起輸出電壓的躍變，單限比較器雖然靈敏，但是抗干擾能力比較弱，滯回比較器具有滯回特性，既具有慣性，因而具有一定的抗干擾能力，所以我們在此選擇滯回比較器產(chǎn)生方波。其電路原理圖如圖1-5。當輸入為正弦波時，產(chǎn)生的是方波，其中穩(wěn)壓管的作用是限幅。其仿真電路圖如圖1-6。方波的幅值為：Uom=±Uz圖1-5方波產(chǎn)生電路圖1-6方波仿真圖1-7方波實測波形圖（3）三角波產(chǎn)生電路利用積分產(chǎn)生三角波，其原理如圖1-8所示。圖1-8三角波發(fā)生原理圖圖1-9 三角波仿真圖1-10三角波實測波形圖完整仿真電路圖見附2.實做電路圖完整圖見附3四、總結(jié)（1）：在設計電路原理圖的時候，不能及時找到書本要用的知識所在的的地方，對課本還不夠熟悉，模擬電子技術(shù)是以后學習的基礎，必須對課本非常熟悉。這在以后還需要加強對基礎電路設計的學習。（2）：在焊接電路的時候，不夠熟悉，對元件在電路板上的排版把握不太好，在以后的設計中有待改進。還有電路的布線不夠精美。（3）：在調(diào)試電路方面確實存在很多不足，無論是仿真調(diào)試，還是實物調(diào)試，在調(diào)試的時候需要細心，耐心 的觀察波形變化，當遇到波形不能出現(xiàn)或者波形失真的時候，應該仔細檢查電路，慢慢調(diào)試。（4）：通過這次課程設計，了解了常用元件的識別和測試，常用儀器的使用，以及如何提高電路的性能。（5）：通過自己的實際操作，對電路設計有了初步了解，認識到理論與實際相互結(jié)合的重要性。也認識到實際與理論的差距。五、附錄附1-所用元器件清單序號元件名稱型號數(shù)量備注1運算放大器LM32412瓷片電容0.01 uF23瓷片電容1 uF1無極性4雙向二極管1N47352二極管1N414825色環(huán)電阻1/4W 1 k16微調(diào)電阻3 k17色環(huán)電阻1/4W 10 k68色環(huán)電阻1/4W 52.3 k29集成塊插座14腳110萬能電路板10*14cm兩連孔111焊錫絲0.8mm63%100cm12鍍錫線導線0.12mm2/300V150cm附2-完整電路圖附3完整實作電路圖六、參考文獻 (1)童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎.高等教育出版社.2006.5(2)謝禮瑩.模擬電路實驗技術(shù).重慶大學出版社.2012.2