电子技术课程设计--方波－三角波发生器

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1、课 程 设 计 任 务 书 学院学院 信息工程学院信息工程学院 班班 级级 11 自动化自动化 2 姓姓 名名 设设 计计 起起 止止 日日 期期 2013.6.24 2013.6.28 设计题目：设计题目：方波三角波发生器方波三角波发生器 设计任务（主要技术参数） ：设计任务（主要技术参数） ： 设计一个方波三角波发生电路 主要技术参数： 频率：1001000Hz 幅度：2V 指导教师评语：指导教师评语： 成绩：成绩： 签字：签字： 年年 月月 日日 课程设计说明书 NO.1 方波方波三角波发生电路三角波发生电路 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.2 1 1 课程设计的目的课程设计的目的

2、 电子技术基础课程设计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，巩固和加深在电子技术基础 2-1（模拟电子技术基础） 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，设计电路并仿真，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 设计方案论证设计方案论证 2.12.1 电路工作原理电路工作原理 1.方波三角波发生器电路原理图 图 1 方波

3、三角波发生器电路原理图 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 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.3 2.电路计算公式 三角波发生电路的输出幅度为 Z U R R U 2 1 0 （1） 方波发生电路 vO1的幅度 Z m UU 10 （2） 振荡周期为 4om14 2 44 Z R C UR R C T UR （3） 2.22.2 参数确定与元件选择参数确定与元件选择 1.稳压二极管 Z D的作用

4、稳压二极管 Z D的作用是限制和确定方波的幅度，因此要根据设计所要求的方波 幅度来选择稳压管的稳定电压 Z V。 此外， 方波幅度和宽度的对称性也与稳压管的对称性 有关，为了得到对称的方波输出，通常应选用高精度的双向稳压二极管（如 ZDW1 型） 。 3 R为稳压管的限流电阻，其值由所选用的稳压管的稳定电流决定。 2.选择集成运算放大器 a. 由于方波的前后沿与用作开关器件的 1 A的转换速率 R S有关，因此当输出方波的 重复频率较高时，集成运算放大器 1 A应选用高速运算放大器，一般要求时选用通用型运 放即可。 b. 电路中， 1 R与 2 R的比值均决定了运算放大器 1 A的触发翻转电平

5、（即上、下门坎 电压） ，也就是决定了三角波的输出幅度。因此根据设计所要求的三角波输出幅度，由 式（3）可以确定 1 R与 2 R的阻值。 3.确定积分时间常数 RC 元件 R、C 的参数值应根据方波和三角波所要求的重复频率来确定。当正反馈回 路。 1 R、 2 R的阻值确定之后，再选取电容 C 值，由式（1）求得 0 R。 表 1 方波-三角波电路元件的元件表 元件名称 元件标注 参数型号 集成运放 A LM741 电阻 R1 14 k 电阻 R2 20 k 电阻 R3 5 k 滑动变阻器 R4 0-1M 电阻 R5 100 k 电容 C 0.005F 稳压管 VDZ 5.3V 二极管 VD

6、1 6V 二极管 VD2 6V 4.计算 积分器的输入电压是比较器输出的恒定电压 Z U,或 Z U。当 01 u为 Z U时, 由积分电路输出与输入的关系： )0()( 3 1 )( 3 o Z tZo ut CR U dU CR tu 。 可得即有恒定的电流 3 R U Z 对C充电 0 u按斜率 CR U Z 3 线性上升, 0 u上升到0以后再上升 到一定程度,使 1 A的同相端电压 U增加到略大于 0, 1 A的输出状态将改变, 01 u由 Z U 跳变到 Z U.此后电容放电,输出电压 0 u按斜率 CR U Z 3 下降,当下降 0 u到一定程度,使 1 A 的同相端电压 u下降到略于 0, 1 A的输出状态再次改变, 01 u 由 Z U跳变到 Z U.如 此循环往复形成一系列的方波三角波。通过计算可得方波与三角波的