模拟电子技术课程设计--波形发生器

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1、 目目 录录 1 1 概概述述（3） 1.1 课程计的目的（3） 1.2 课程设计的任务与要求（3） 1.3 课程设计的技术指标（3） （1 1） 2 2 各部分电路设计各部分电路设计(3) 2.1 正弦波波发生器的电路和工作原理(3) 2.2 方波发生电路的工作原理(4) 2.3 矩形波的工作原理（5） 2.4 三角波发生器的工作原理(6) 2.5 方波-三角波转换电路的工作原理 （8） 2.6 三角波-正弦波转换电路的工作原理（12） 2.7 电路的参数选择及计算（13） 2.8 总电路图（14） 3 3 电路仿真电路仿真调试调试（16） 3.1 方波-三角波发生电路的仿真（16） 3.2

2、 三角波-正弦波转换电路的仿真（17） 3.3 方波-三角波发生电路调试（18） 3.4 三角波-正弦波转换电路调试（19） 3.5 矩型波的调试（20） 5 5 实验总结实验总结及感想及感想及及参考文献参考文献（21） 1 一、一、 概述概述 1.11.1 课程设计的目的课程设计的目的 1. 进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力和综合分析问 题、解决问题的能力。 2. 基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能 力。 3. 学会运用 Multisim11 仿真软件对所作出的理论设计进行仿真测试，并能 进一步完善设计。 1 1.2.2 任务和要求任务和要求 本

3、次课程设计的任务是在教师的指导下，学习 Multisim 仿真软件的使用方 法，分析和设计完成 3 个项目的电路设计与仿真。完成该次课程设计后，学生应 达到以下要求： 1、巩固和加深对电子技术 2课程知识的理解； 2、会根据课题需要选学参考书籍 、查阅手册和文献资料； 3、掌握仿真软件 Multisim 的使用方法； 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法； 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告，课程设计报告能正确反应 设计和仿真结果。 1 1.3 .3 主要技术指标主要技术指标 要求所设计的函数信号发生器能产生方波、三角波、正弦波； 要求该函数信号发生器能够实现频率可调 ； 函数发生器以

4、集成运放及分立元件为核心进行设计。 二、各部分电路设计 2.1 正弦波发生电路 标准的正弦波大多由正弦波震荡电路产生。 正弦波震荡电路是在没有外加输 入信号的情况下，依靠电路自激震荡而产生正弦波的电路。正弦波震荡电路必须 由放大电路、选频网络、正反馈网络、稳幅环节四个部分组成。正弦波震荡电路 主要分为 RC 正弦波震荡电路、LC 正弦波震荡电路、石英晶体正弦波震荡电路 三种，综合考虑各种方案，最后选定 RC 桥式正弦波震荡电路为本次设计的正弦 波发生器 电路组成电路组成 所选用的实用 RC 桥式震荡电路图如图 4.1.1 所示： 2 文式电桥振荡器：1/ 2RC。正反馈电路：RC 串并选频网络

5、决定 RC 振 荡器的振荡频率 f0。负反馈电路： R7 和 R1 决定起振条件，调节波形与稳幅控 制。R3 并联 D1、D 2，正向非线性电阻起振时，电阻大负反馈小；振荡幅值大时， 电阻小负反馈大，整形限幅。图中二极管 C1、C2 用以改善输出电压波形，稳定 输出幅度。起振时，由 U0 很小， C1、C2 接近于开路，R3 、C1、C2 并联电路 的等效电阻近似等于 R 3，此时 Au1 (R3R7)/R13,电路产生振荡。随着 U 0 的增 大，C1、C2 导通，R3、C1、C2 并联电路的等效电阻减小，Au 随之下降，使 Au3， U0 幅度趋于稳定。R7 可用来调节输出电压的波形和幅度。为了保证起振，由 R3 R72R1，可得 R7 的值必须满足 R72R1R3。也就是说，R7 过小，电路有可能停振。 调节 R7 使 R7 略大于 2R1R3,起振后的振荡幅度较小，但输出波形比较好。调节 R7 使 R7 增大，输出电压的幅度增大，但输出电压波形失真也增大，当 R7 增大 到 2R1 时，使得无论二极管 C1、C2 是否导通，电路均满足 Au3, C1、C2 失 去了自动稳压作用，此时振荡将会产生严重的限幅失真，所以为了使输出电压波 形不产生严重的失真，要求 R7 值必须小于 2R1。