模电课程设计报告---波形发生电路

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1、 1 课课 程程 设设 计计 课程名称 模拟电子技术基础课程设计 题目名称 波形发生电路波形发生电路_ 学生学院 物理与光电工程学院 专业班级 电子科学与技术（5）班 学 号 学生姓名 指导教师 2008-12-17 2 摘要和关键词摘要和关键词 【摘要】 ：【摘要】 ： 用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻R及电容 C实现100HZ20KHZ的变换，再通过电压跟随器输出正弦波，电压跟随器起到保 护前级不受后级影响。正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟 随器输出方波。方波通过积分运算电路，整形为三角波，同样经过电压跟随器 输出三角波，方波、三角波的频率与正弦

2、波频率相同。 【关键词】 ：【关键词】 ：RC桥式振荡 电压跟随器 过零比较器 积分运算电路 设计任务与技术指标设计任务与技术指标 要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正 弦波的波形发生器。 指标：输出频率分别为：102HZ、103HZ和 104Hz；方波的输出电压峰峰值 VPP 20V 电路设计及其原理电路设计及其原理 1 1） 方方案比较案比较 方案一方案一 先通过压控方波振荡电路产生方波信号， 方波信号经过积分运算电路整 形为三角波，三角波通过低通滤波器整形为正弦波。 方案二方案二 用 RC 桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻 R 及电

3、容 C 实现 100HZ20KHZ 的变换，再通过电压跟随器输出正弦波。正弦波通 过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。方波通过积分运算 电路，整形为三角波。 方案二同方案一比较，有较为明显的优势，首先，由于是采用滤波方式产生正弦 波，高低频特性较差，可实现的波形频率范围较窄。方案二采用 RC 桥式正弦振 荡电路产生正弦波，频率范围较宽，用过零比较器整形为方波，更容易实现幅度 的调节。由于方案二的优势，本设计采用方案二。 3 2 2） 单元电路设计单元电路设计 RCRC 桥式正弦振荡电路桥式正弦振荡电路 RC 桥式正弦波振荡电路，也称文氏桥振荡电路。它可由以下四个部分组成： （

4、1） 放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定 幅值的输出量，实现能量的控制。 （2） 选频网络：确定电路的振荡频率，使电路产生单一频率的振荡，即保证 电路产生正弦波振荡。 （3） 正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于反馈信号。 （4） 稳幅环节：也就是非线性环节，作用是使输出信号幅值稳定。 说明： 本设计中选频网络与正反馈网络“合二为一” 。 反馈电路 RC 桥式正弦波振荡电路 + - + - 4 通过以下计算，可以求出 RC 串并联选频网络的频率特性和 (1) 整理可得 (2) 令=1/RC,则 (3) （3）代入（2）,得出 (4) 幅频特性为 (5) 相频特性为 (6) 当 f=时， ，即, 又由可知 当 f=时， ，所以 (7) （7）式表明，只要 RC 串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于 3（即输出电 压与输入电压同相，且放大倍数的数值为 3）的放大电路就可以构成正弦波振荡 电路。 5 电路中的二极管起稳幅作用，即非线性环节。 射极