简易信号发生器 课程设计

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1、 EDA 技术考查报告 学号 201095034041 姓名 薛晶晶 班级 10 自动化 题目 简易信号发生器 目目 录录 1.1.电路设计系统分析电路设计系统分析(2) 1.1 电路设计原理框图(2) 1.2 电路设计方案设计（2） 2.2.单元电路设计及参数确定单元电路设计及参数确定 （3） 2.1 方波发生电路的工作原理（3） 2.2 方波-三角波转换电路的工作原理 （3） 2.3 三角波-正弦波转换电路的工作原理 （6） 2.4 电路的参数选择及计算 （8） 2.5 总电路图（9） 3.3.设计验证设计验证 （10） 3.1 电路的调试（10） 3.2 方波-三角波发生电路的仿真（11

2、） 3.3 三角波-正弦波转换电路的仿真（12） 4.4.课程设计总结课程设计总结 （13） 附录：元器件明细清单附录：元器件明细清单（14） 参考文献参考文献 成绩 1 一、电路设计系统分析、电路设计系统分析 1.1 电路设计原理框图 图1-1 1.2 电路方案设计 （1）采用滞回比较器产生方波； （2）采用积分器将方波转换成三角波； （3）采用差分放大器将三角波转换成正弦波。 2 二、单元电路设计及参数确定二、单元电路设计及参数确定 2.1、方波发生电路的工作原理： 此电路由反相输入的滞回比较器和 RC 电路组成。RC 回路既作为延迟环节，又作为反 馈网络，通过 RC 充、放电实现输出状态

3、的自动转换。设某一时刻输出电压 Uo=+Uz,则同相 输入端电位 Up=+UT。Uo 通过 R3 对电容 C 正向充电，如图中实线箭头所示。反相输入端 电位 n 随时间 t 的增长而逐渐增高，当 t 趋于无穷时，Un 趋于+Uz；但是，一旦 Un=+Ut,再 稍增大， Uo 从+Uz 跃变为-Uz,与此同时 Up 从+Ut 跃变为-Ut。 随后，Uo 又通过 R3 对电容 C 反向充电，如图中虚线箭头所示。Un 随时间逐渐增长而减低，当 t 趋于无穷大时，Un 趋于 -Uz；但是，一旦 Un=-Ut,再减小，Uo 就从-Uz 跃变为+Uz，Up 从-Ut 跃变为+Ut，电容又开 始正相充电。上

4、述过程周而复始，电路产生了自激振荡。 图 2-1 方波产生电路 2.2 方波-三角波转换电路的工作原理： U1 741 3 2 4 7 6 51 R1 8k R2 10k R3 20k R4 1k 1 V1 12 V Rp1 47k Key=A 38% 5 Rp2 1k Key=A 14% V2 12 V 0 U2 741 3 2 4 7 6 51 4 C1 10nF C2 100nF J1 Key = Space 8 9 6 7 R5 10k 11 0 2 3 10 12 图 2-2-1 3 图 2-2-1 所示的电路能自动产生方波三角波。电路工作原理若下：若 a 点 断开，运放 A1 与

5、R1、R2 及 R3、RP3 组织成比较器，R1 成为平衡电阻，运放 的反相端接基准电压，及 U_=0，同相端接输入电压 Uia；比较器的输出 Uo1 的 高电平等于正电源电压+Vcc， 低电平等于负电源电压VEE （|+Vcc|=|VEE |） , 当比较器的 U+=U-=0 时， 比较器翻转， 输出 U01 从高电平+Vcc 跳到低电平VEE， 或从低电平VEE 跳到高电平+Vcc。设 U01=+Vcc，则 312 231231 ()0 C Cia RRPR UVU RRRPRRRP + + =+= + （2-2-1） 式子中，RP1 指的是电位器（以下同） 。 将上式整理，得比较器翻转的下门限电位 22 3131 () C CC C ia RR UVV RRPRRP - - =+= + （2-2-2） 若 Uo1=VEE，则比较器翻转的上门线电位 22 3131 () EEC C ia RR UVV RRPRRP + - =-= + （2-2-3） 比较器的门限宽度 2 31 2 H