CAD课程设计--电压频率变换器

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1、 1 2011 2012 学年学年 第第 二二 学期学期 电压频率变换器电压频率变换器 课课 程程 设设 计计 报报 告告 题题 目目 电压电压/ /频率变换器频率变换器 专专 业：业： 班班 级：级： 姓姓 名名： 指导教师：指导教师： 电气工程系 2012 年 6 月 6 日 任务书任务书 2 课题名称课题名称 电压电压/ /频率变换器频率变换器 指导教师（职称）指导教师（职称） 王忠良王忠良 执行时间执行时间 20112011 20122012 学年第学年第 二二学期学期 第第 十六十六 周周 学生姓名学生姓名 学号学号 承担任务承担任务 设计目的设计目的 1. 掌握使用 protel

2、DXP 绘制电路原理图 2. 掌握使用 protel DXP 绘制电路 PCB 版图的方法 3. 学会制作 protel DXP 的元件库 设计要求设计要求 1使用 protel DXP 绘制所设计的电压/频率变换电路的原 理图 2使用 protel DXP 绘制所设计的电压/频率变换电路的 PCB 版图，尽量使用单面板 3对于元件库中没有的器件，须制作元件库 4. 生成元件清单 3 摘摘 要要 Protel 系列电子设计软件在 CAD 行业中，特别是在 PCB（Printed Circuit Board，印 刷电路板）设计领域具有多年发展历史的设计软件。由于功能强大，界面友好，操作简便实 用

3、，问世以后很快被广大电子设计工程师所接受和熟悉，并成为发展最快、应用最广的 CAD 软件之一。 电压控制频率应用于振荡电路有很大的发展，在电压控制振荡电路中除了与 PLL 频率 合成器组成频率可变范围较少的 VCO 以外，还有与控制电压准确成比例而频率变化范围较 宽的 VCO，这称为电压-频率（V/F）转换器或函数发生器。 另一方面，频率信号抗干扰性好，便于远距离传输，可以调制在射频信号上进行无线传 输，也可调制成光脉冲用光纤传送，不受电磁场影响。由于这些优点，在一些非快速而又远 距离的测量中，如果传感器输出是电压信号，愈来愈趋向于使用电压/频率转换器，把传感 器输出的信号转换成频率信号。 本

4、次课程设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度，从而改变振荡电路的振荡频 率，故采用积分器作为输入电路，积分器的输出信号去控制电压比较器或者单稳态触发器， 可以得到矩形脉冲输出，由输出信号电平通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电，当电容 放电到某一阈值时，电容 C 再次充电，由此实现 VI 控制电容充电放电速度，即控制输出脉 冲频率。 关键词关键词: : V/F 转换;Protel DXP. 4 第第一一章章 电压电压/ /频率变换器的原理频率变换器的原理 1.1 设计原理 电压/频率变换器的输入信号频率 f。与输入电压 Vi 的大小成正比，输入控制电压 Vi 常为直流电压，也可根据要求选用脉

5、冲信号作为控制电压，其输出信号可为正弦波或者脉冲 波形电压。 本设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度，从而改变振荡电路的振荡频率，故采 用积分器作为输入电路。积分器的输出信号去控制电压比较器或者单稳态触发器，可得到矩 形脉冲输出，由输出信号电平通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电，当电容放电到某一 阈值时，电容 C 再次充电。由此实现 Vi控制电容充放电速度，即控制输出脉冲频率。 1.2 原理框图设计 如图 1-1 所示： 图 1-1 原理框图设计 1.3 用 Protel DXP 绘制总电路图 1.3.1 创建一个设计项目 （1）执行菜单命令“FileNewPCB Project”，如图

6、 1-2 所示，建立一个空的项目文件后 的项目工作面板。 积 分 器 单稳态触发器 或电压比较器 电 子 开 关 恒 流 源 5 图 1-2 （2）执行菜单命令“FileSave Project”，出现如图 1-3 所示的 Save 的对话框，在“文件 名” 下拉列表框中输入“Examples”作为项目文件名， 在 “保存在” 下拉列表中选择 “Examples” 文件夹。 图 1-3 （3）单击“保存”按钮。 1.3.2 新建原理图文件 （1）执行菜单命令“FileNewSchematic”，在刚才建立的项目中新建原理图。或者右键 单击 Project 工作面板中的 amplifier.PrjPCB，在显示菜单中执行“New