1、 模拟电子技术模拟电子技术 课程设计报告课程设计报告 课设名称课设名称 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 设计一个正弦波设计一个正弦波- -方波方波- -三角波发生电路三角波发生电路 (1)正弦波-方波-三角波的频率在 100HZ20KHZ 范围内连续可调; (2)正弦波-方波的输出信号幅值为 6V。三角波输出信号幅值为 02V 连续 可调 (3)正弦波失真度 5% 一一 设计实验目的设计实验目的 (1)掌握电子系统的一般设计方法 (2)掌握模拟 IC 器件的应用 (3)会运用 EDA 工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善 理论设计 (4)通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件
2、的类型和特性,并掌握 合理选用元器件的原则 (5)掌握模拟电路的安装测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使 用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决 调试中所发生的问题 (6)学会撰写课程设计报告 (7)培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风 (8)培养综合应用所学知识来指导实践的能力 (9)完成一个实际的电子产品;进一步提高分析问题、解决问题的能力 二 设计原理 (*)用分立元件设计。 1.1 原理框图 (1) 电路系统设计: 一,正弦波发生器: (一) 、根据已知条件和设计要求,计算和确定元件参数。并 在实验电路板上搭接电路,检查无误后接通电源,进行调试。
3、(二) 、调节反馈电阻R4,使电路起振且波形失真最小,并 观察电阻 R4 的变化对输出波形 Vo的影响。 (三) 、测量和调节参数,改变振荡频率,直至满足设计要求 为止。 测量频率的方法很多。如直接测量法(频率计,TDS 系列数字示波 器均可) ;测周期计算频率法,以及应用李沙育图形法等等。测量时 要求观测并记录运放反相、同相端电压 VN、VP和输出电压 Vo波形的 幅值与相位关系,测出 f0,算出 Avf与 Fv 二,方波三角波发生器: (1) 、根据已知条件和设计要求,计算和确定元件参数。并在 实验电路板上搭接电路,检查无误后接通电源,进行调试。 (2) 、 先后用双踪示波器同时观察简单的
4、方波三角波产生电 路输出电压 Vc、Vo 的波形,及常见的方波三角波产生电路输出电 压 Vo1、Vo2的波形,分别记录其幅值、周期以及他们相互之间的相 位关系。 (3) 、调节积分电阻 R(或改变积分电容 C) ,使振荡频率满足 设计要求,调节 R1/R2的比值,使三角波的幅值满足设计要求。 (2) 电路功能框图: 一,正弦波发生器: 二,方波三角波发生器: (3)元器件与参数设计:元器件与参数设计: (一) ,正弦波: (A)参数的确定及元件的选取 A、确定 R、C 的值 根据设计所需求的振荡频率 fo,由式子 RC=1/(2fo)先确定 RC 之积。 B、选择集成运算放大器 振荡电路中使用
5、的集成运算放大器除要求输入电阻高、输出电 阻低外,最主要的是运算放增益-宽带积应大器的满足 GBW3fo C、选择阻容元件 选择阻容元件时,应注意选择稳定性较好的电阻和电容, 否则将 影响频率的稳定性。此外,还应对 RC 串并联网络的元件进行选配, 使电路中的电阻电容分别相等。 (B) 、数据处理 根据电路图设计模块选取元件参数分别为: Ra=10k、 Rb=R4+R3、 R1=10k、 R2=10k、 R3=10k、 R4为可调电阻; C1=0.01uF、 C2=0.01uF。 (二)方波三角波: (A)参数的确定与元件的选取 A、选择集成运算放大器 由于方波的前后沿与用作开关器件的 A 的
6、转换速率 S 有关, 因此 当输出方波的重复频率较高时。 集成运算放大器 A 应选用高速运算放 大器,一般要求选用通用型运放即可。 B、选择稳压二极管 D 稳压二极管 D 的作用是限制和确定方波的幅度。 因此要根据设计 的要求方波幅度来进行选择稳压管的稳定电压 V。此外,方波幅度和 宽度的对称性也与稳压管的对称性有关,为了得到对称的方波输出, 通常应选用高精度的双向稳压二极管(如 2DW7 型)。R 为稳压管的 限流电阻,其值由所选用的稳压管的稳定电流决定。 C,确定正反馈回路电阻 R 与 R 如上面电路图中所示。R 与 R 的比值均决定了运算放大器 A 或 A 的触发翻转电平,也就是决定了三角波的输出幅度。因此根据设计所 要求的三角波输出幅度,由以上可以确定 R 与 R 的阻值。 D,确定积分时间常数 RC 积分元件 R、 C 的参数值应根据方波和三角波所要求的重复频率 来确定。当正反馈回路电阻 R、R 的阻值确定后,再选取电容 C 值, 求得 R。 (B)数据的处理 简单的方波三角波产生电路根据电路图设计