模电课程设计---方波—三角波发生器设计与仿真

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1、 课 程 设 计 任 务 书 学学 院院 信息工程信息工程学院学院 班班 级级 姓姓 名名 设设 计计 起起 止止 日日 期期 2012 年年 7 月月 9 日日7 月月 13 日日 设计题目：方波设计题目：方波三角波发生器设计与仿真三角波发生器设计与仿真 设计任务（主要技术参数） ：设计任务（主要技术参数） ： 1.主要技术参数主要技术参数 （已知条件）（已知条件） 根据要求设计一个方波三角波发生电路， 频率：100Hz-1000Hz；幅度：2V 2.利用软件画出电路原理图并仿真利用软件画出电路原理图并仿真 3.编写设计说明书编写设计说明书 指导教师评语：指导教师评语： 成绩：成绩： 签字：

2、签字： 年年 月月 日日 课程设计说明书 NO.3 一、课程设计的目的一、课程设计的目的 1.1.低频电子线路是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通过解决比较简 单的实际问题巩固和加深在低频电子线路课程中所学的理论知识和实验技能。训练 学生综合运用学过的电子技术基础知识， 在教师指导下完成查找资料， 选择、 论证方案， 设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。使学生初步掌握模拟电子电路设计 的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新 能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。 2.2.课程设计的基本要求课程设计的基本要求 通过课程

3、设计了解模拟电路基本设计方法，加深对所学理论知识的理解。完成指定 的设计、安装、调试任务，初步掌握测试结果分析和撰写设计报告的方法。具体要求如 下： （1）明确设计任务 对设计任务进行具体分析，充分了解性能、指标、内容及要求，明确应完成的任务。 （2）方案选择与论证 通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，根据现有的条件选择合适的设计方 案，力争作到合理，可靠，经济，先进，便于实现，绘制出整体框图。 （3）单元电路设计 确定各个单元的电路结构，计算元件参数（写出主要计算过程和公式） ，选择器件。 （4）绘制原理图 绘制完整的原理图，在图中标明主要测试点及理想情况下的参数值（或波形） ，列 出

4、元件表。有条件是应会用 protel DXP 等 EDA 设计工具绘制原理图并进行仿真。 （5）制定测试方案 根据实验室现有条件选择测试用的实验设备（列出所需设备表） ，绘制出实际电路 连接草图，拟定测试步骤并设计好数据记录表格。 （6）测试验证 根据拟定的测试步骤进行测试验证，记录测试结果。注意和理论值相比较，相差过 大时应查明原因并及时修正，直接满足设计要求。 课程设计说明书 NO.4 3.3.方案设计方案设计 （1)电路的选择方案 本设计采用方波三角波发生器电路。滞回比较器、运算放大器、正反馈。 根据设计要求和已知条件，确定电路方案，计算并选取各单元电路的元件参数。 测量三角波产生电路输

5、出三角波的幅度和重复频率，使之满足设计要求。 测量方波产生电路输出方波的幅度和重复频率，使之满足设计要求 (2)主要技术参数 频率：100Hz-1000Hz；幅度：2V (3)仿真软件的选择 本设计选用 Multisim 7 软件 4.4.单元电路的设计单元电路的设计 图 1 方波三角波发生器电路原理图 课程设计说明书 NO.5 (1)电路工作原理 t=0 时积分电容上的初始电压为零,而滞回比较器为电高平,即 zo Uu 1 .因集成运 算 1 A同向输出端的电压 u同时与 01 u和 0 u有关，根据叠加定理可得 0 21 2 01 21 1 u RR R u RR R u 此时0 0 u，

6、而 zo Uu 1 ,故 u也为电高平.而当 zo Uu 1 时,经反向积分,输出电 压 0 u将随时间往负方向线性增长,则 u将随之减小,当减小至0 uu时,滞回比较器 的输出端将发生跳变,使 1o u由 z U跳变为 z U,此时 u也将变成一个负值。当 z Uu 01 时，积分电路的输出电压 0 u将随着时间往正方向线性增长， u随之增大，当增大至 0 uu时，滞回比较器的输出端再次发生跳变， 01 u由 z U跳变为 Z U。以后重复 上述过程，于是滞回比较器的输出端电压 u01成为周而复始使的矩形波，而积分电路输 出端电压 0 u也成为周期性重复的三角波。如图 3 所示。 图 2 方波三角波发生电路的波形图 课程设计说明书 NO.6 (2）该电路的有关计算公式为： 三角波发生电路的输出