模电课程设计-信号发生

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1、 1 课 程 论 文（设 计） 中文题目：中文题目： 模拟电路课程设计报告 姓姓 名名 学学 号号 专业班级专业班级 12 电气工程 2 班 指导教师指导教师 提交日期提交日期 2014/6/18 2 模拟电子技术课程设计 一、一、内容摘要内容摘要 信号发生器是常用的测试仪器，常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶 梯波等。 二、课程设计内容及要求二、课程设计内容及要求 总体要求： 设计系统电路图，安装、测试电路功能，以满足设计功能要求； 给定条件： （1） 只能利用实验室实验设备条件； （2） 只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。 主要器件主要器件：运放：LM324； uA74

2、1; 电阻，电容 信号发生器是常用的测试仪器，常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶 梯波等。 1、要求完成原理设计并通过软件仿真部分 （1）RC 桥式正弦波产生电路，频率分别为 300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值 300mV5V 可调、负载 1K。 （2）占空比可调的矩形波电路，频率 3KHz，占空比可调范围 10%90%，输出幅值 6V、 负载 1K。 三、三、实验原理实验原理 1、产生正弦波振荡的条件正弦波发生电路的基本结构是引入正反馈的反馈网络和放 大电路, 如图 8 - 15 所示。接成正反馈是产生振荡的首要条件, 又称为相位条件。为了 使电路在没有外加

3、信号时,就产生振荡, 所以还要求电路在开环时满足 , iii fXXFAXX或 3 正弦波产生电路一般应包括以下几个基本组成部分: (1) 放大电路。 (2) 反馈网络。 (3) 选频网络。 (4) 稳幅电路。 2、矩形波 在图 8 - 3 所示电路中, 通过 Ro 和稳压管 VDz1、VDz2 对输出限幅, 如果它们的稳 压值相等, 即 Uz1=Uz2=Uz, 那么电路输出电压正、 负幅度对称：UOH=+Uz, UOL=-Uz, 同 相端电位 由 uo 通过 R2、R3 分压后得到, 这是引入的正反馈；反相端电压 受 积分器电容两端的电压 uC 控制。 A F i X f X i X Xo

4、R Ro uo R3 R2 C uC Uz VDz 1 VDz 2 R o u o R R 2 U z R R o R R 3 A 1 A 2 1 o u C V D z1 V D z2 4 四、系统方案设计，分析比较各种方案的优缺点，画出系统框图；系统方案设计，分析比较各种方案的优缺点，画出系统框图； 电路由选频网络和放大电路两部分组成。R9、C3、R10 和 C2 构成选频网络，其后通 过放大器构成放大电路。当达到振幅平衡和相位平衡时，就可以持续地产生正弦波了 。 频率：f1/(2*3.14*R4*C1) 电压增益：可调电阻 R4 对一级输出电压分压。改变滑动变阻器 R3 就可以调节正弦波

5、 的幅度了。 保持电容不变，同时改变 R9，C3 和 R10， C2 就可以改变频率 f了。 2） 、正弦波电路电路图 1 图 1 3）运行后得到以下波形，如图 2 5 图 2 1kHz 正弦波 实际波形图 6 图 3 图 4 2、矩形波 矩形波 矩形波发生电路实际是由一个滞回比较器和一个 RC 充放电回路组成，通过对电容 的充放电来实现波形的输出。 实际电路图 5 7 图 5 运行后的实际波形（占空比 50%）图 6 图 6 通过 R1 和 R2 实现占空比可调（占空比 90%）图 7 8 图 7 占空比 10% ，图 8 9 图 8 实际波形图 3、三角波 要得到占空比可调的三角波则必须要

6、使矩形波的占空比可调。要得到占空比可调的矩 形波，可通过改变电路中充放电时间常数来实现 10 图中电位器和两个二极管的作用是将电容和放电的回路分开，调节充电和放电两个时 间常数的比例。如果将电位器向下滑动，则充电时间常数减小，放电时间常数增大，于是 输出端为高电平的时间缩短，低电平的时间增长。 将上述的矩形波发生电路的输出端与积分电路的输入端连接即可得到占空比可调的 的三角波发生电路。 调试后波形 11 改变充放电时间实现占空比可调 12 实际波形图 13 五、电路特点五、电路特点 由于知识水平有限，无法得到最佳波形。但失真还是能控制在合理的范围，不影响正 常观测和实验结果的表达。 六、调试方法和技巧六、调试方法和技巧 焊接技巧和注意事项：焊接时应该注意，焊剂加热挥发产生的化学物质对人体有害， 操作时，鼻子尽量不要离烙铁太近，一般注意鼻子与焊接区域间