模电数电课程设计--三角波函数信号发生器

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1、 1 模数课程设计模数课程设计 目录 模电部分模电部分 第一章第一章 设计的目的及任务设计的目的及任务 1 设计目的.3 2 设计任务.3 3 课程设计的要求及技术指标3 第二章第二章 函数发生器的总方案及函数发生器的总方案及原理框图原理框图 2.1 原理框图.3 2.2 函数发生器的总方案.4 第三章第三章 单元电路设计单元电路设计 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 3.33.3 方波-三角波仿真.9 3.4 使用中的注意事项.9.9 第四章第四章 课程设计总结课程设计总结1010 参考文献参考文献1111 数电部分数电部分 一一. 目的目的 .11

2、 二二. 设计的任务及要求设计的任务及要求.11 三三. 真值表真值表.11 四四. 模拟电路图模拟电路图12 五五. 交通灯的工作流程交通灯的工作流程.13 六六. 参考使用元器件参考使用元器件.13 七七. 心得体会心得体会.13 2 第一章第一章 设计的目的及任务设计的目的及任务 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 设计方波三角波函数信号发生器 1.3 课程设计的要求及技术指标 1

3、.31 设计、组装、调试函数发生器 1.32 输出波形：方波、三角波； 1.33 频率范围 ：在 100Hz1KHz，1 KHz-10 KHz 范围内可调 ； 1.34 输出电压：方波 U24V，三角波 U6V，方波 tr小于 1uS。 第二章第二章 函数发生器的总方案及原理框图 2.1 原理框图 图 2-1 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 3 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

4、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。 产生方波、三角波的方案有多种， 由积分电路将方波变成三角波；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。 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

5、生电路的工作原理 4 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。 3.2 方波-三角波转换电路的工作原理 图 3-2 所示的电路能自动产生方波三角波。电路工作