廣東海洋大學模擬電子技術(shù)基礎課程實施方案實驗報告

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1、個人收集整理 僅供參考學習 《模擬電子技術(shù)基礎》課程設計報告 1/14 個人收集整理 僅供參考學習 題目

2、 低頻信號發(fā)生器 班級 XX XXXX 姓名 XXXX 學號 20121192XXXX 成績 日期 16 低頻信號發(fā)生器 一、課題名稱與技術(shù)要求 1 設計能產(chǎn)生正弦波，矩形波（占空比可調(diào)）和鋸齒波等多種信號地函數(shù)信號發(fā)生器 . 2 主要技術(shù)指標和要求 a 輸出信號地工作頻率范圍 10Hz～ 10KHz，連續(xù)可調(diào) b 輸出各種信號波形幅值 0～10V，連續(xù)可調(diào) 二、內(nèi)容摘要

3、 信號產(chǎn)生電路有正弦波和非正弦波振蕩電路兩種形式 . 正弦波振蕩電路是由正反饋網(wǎng)絡和放大電路組成 .常見地有 RC 正弦波振蕩電路和 LC 正弦波振蕩電路 .非正弦信號產(chǎn)生電路主要有方波、 矩形波、三角波和鋸齒波等信號發(fā)生電路 .矩形波發(fā)生電路由一個可調(diào)占空比地遲滯電壓比較器組 2/14 個人收集整理 僅供參考學習 成 .方波是占空比為 50%地矩形波地一種特殊形式 .鋸齒波發(fā)生電路由一個同相輸入遲滯比較器和一個可調(diào)占空比地積分電路組成 .三角波又是占空比為 50%地鋸 齒波地特殊形式 .b5E2RGbCAP

4、 對于正弦波產(chǎn)生電路，關(guān)鍵就是熟悉選頻網(wǎng)絡地選頻特性 .對于非正弦產(chǎn)生 電路，關(guān)鍵是要明確放大電路引入地是正反饋， 因為只有正反饋才能使電路產(chǎn)生 振蕩 .本方案采用 RC 正弦波振蕩電路，遲滯電壓比較器和 RC 積分電路 .將這三 個電路連接在一起，會依次產(chǎn)生正弦波、方波和三角波 .由于矩形波積分后不能 產(chǎn)生鋸齒波，上述方案不能實現(xiàn)，所以單獨設計一個矩形波產(chǎn)生電路 .由于矩形 波與方波地不同之處在于矩形波地高電平持續(xù)時間與低電平持續(xù)時間不相等， 可 以在方波產(chǎn)生電路中設法使電容地充放電時間不相等來實現(xiàn)， 即利用二極管地單 向?qū)щ娦詫崿F(xiàn)，這就是一個可調(diào)占

5、空比地矩形波發(fā)生電路 .p1EanqFDPw 三、總體設計方案論證及選擇 （ 1） RC 正弦波振蕩電路產(chǎn)生正弦波，作為輸入信號，通過遲滯電壓比較器產(chǎn)生方波，再作為輸入信號，通過積分電路產(chǎn)生三角波 .原理圖如下： DXDiTa9E3d RC 正弦波 遲滯電壓比 積分電路 振蕩電路 較器 正弦波 方波 三角波 1. 正弦波產(chǎn)生電路 a 電路圖如下： 3/14 個人收集整理 僅供參考學習

6、 b. 分析 上圖是 RC 串并聯(lián)正弦波振蕩電路，又稱文氏橋 .反饋網(wǎng)絡和選頻網(wǎng)絡由 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡組成，同時加入了一個 C007 芯片作為放大電路 .RTCrpUDGiT 由 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡地選頻特性知， 在 w=w.=1/RC 時，選頻網(wǎng)絡地相位差為 0°，同相比例運放電路地相位差也為 0°，因此滿足 φ

7、f+φa=2nπ相位平衡條件 .且當 w=w.時， Fu=1/3，Au=1+Rf/R1>3 ，滿足起振條件，輸出就會產(chǎn)生接近正弦地波形 .振蕩電路起振后，如果一直維持 Au>3 ，則因振幅地增長，使放大器工作到非線性區(qū)域，波形將會嚴重失真 .因此可以采用二極管地穩(wěn)幅特性維持輸出電壓恒 定 .如圖，在 R5 兩端并聯(lián)兩個二極管 D1、 D2，自動調(diào)節(jié) Au，實現(xiàn)穩(wěn)幅地目 地 .5PCzVD7HxA c. 輸出波形 4/14 個人收集整理 僅供參考學習

8、 d. 元器件地選擇 1.U1： C007 運算放大器 2.D1、D2：IN4448 二極管 3. R1：10 KΩ R3：2.5 K Ω R4：10 K Ω 4.C1、C2：0.1uF 地電容器 5.V1、V2 ： 15V 地直流電壓源 6. R2： 10 K Ω 地可變電阻器R5：20 K Ω 地可變電阻器 2. 方波發(fā)生電路

9、 a 電路圖如下： 5/14 個人收集整理 僅供參考學習 b. 分析 上圖由一個遲滯電壓比較器和 RC 積分延時電路組成，在電路中，遲滯電壓比較器起開關(guān)作用， RC 電路起反饋和延時作用 .它地特點是線路簡單，但三角波地線性度較差 . 主要用于產(chǎn)生方波，或?qū)θ遣ㄒ蟛桓叩貓? 合. jLBHrnAILg 設運放輸出端

10、地正負飽和電壓分別為 +和- ，則遲滯比較器地上、 下限閾指電壓分別為 =,=-. 設方波發(fā)生器地輸出端地初始值為 +，電容端電壓地初始值為 0. 剛開始，運放地輸出端通過電阻 R 給 C 充電，電容 C地端電壓開始按指數(shù)規(guī)律逐漸上升 . 當 <時， <，輸出保持 +不變；當電容電壓上升到，立即由 +跳到 -. 方波發(fā)生器地輸出為 =- ，運放同相輸入端地電壓 =. 此時，電 容 C 通過電阻 R 和運放地輸出端放電，電容 C 地端電壓從開始按指數(shù)規(guī)律逐漸下降 . 當 >時， >，輸出保持 - 不變；接著，電容電壓下降到，立即由 - 又跳到 +. xHAQX74J0X

11、 c. 輸出波形 6/14 個人收集整理 僅供參考學習 d. 元器件地選擇 1. U2：理想運算放大器 2. R6：10KΩ R7： 20KΩ R8：1KΩ R9： 5.1KΩ 3. D3：05AZ2.2 型穩(wěn)壓管 D4 ：02BZ2.2 型穩(wěn)壓管

12、 3. 三角波發(fā)生電路 a 電路圖如下： 7/14 個人收集整理 僅供參考學習 b. 分析 如上圖所示，它是一個積分電路 .對方波信號進行積分，就可以得到線性度高地三角波信號 .當電路開始振蕩地時候，電容就會進行充放電 .由于它充電回路與放電回路相

13、同， 積分電路輸出電壓上升與下降地時間相等， 上升與下降地斜率地絕對值也相等，因此輸出是三角波 .LDAYtRyKfE c. 輸出波形 8/14 個人收集整理 僅供參考學習

14、 d. 元器件地選擇 1. U3： 理想運算放大器 2. C3： 22nF 3. R10： 10 K Ω （2）占空比可調(diào)地矩形波發(fā)生電路 a 電路圖如下： 9/14 個人收集整理 僅供參考學習

15、 b. 分析 由圖中得出 =,= τ2. 又 所以 = 由于方波發(fā)生器輸出波形地占空比不能改變，其值為 50％ . 則該電路通過二極管和調(diào)整電容 C 地充放電時間常數(shù)，來改變占空比和頻率，同時調(diào)節(jié)地比值來改變占空比引起地頻率地改變，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)占空比后，調(diào)節(jié)電阻來接 續(xù)調(diào)節(jié)為原有頻率 . Zzz6ZB2Ltk c. 輸出波形 10/14 個人收集整理 僅供參考學習

16、 d. 元器件地選擇 1. U：741 運算放大器 2. D1、D2：05AZ2.2 型穩(wěn)壓管 3. D3、D4： IN4448 二極管 4. .R1: 18KΩ R2: 40K Ω R3:100KΩ R4：2KΩ 5. R5：1 K Ω 地可變電阻

17、 6. C： 0.01 μ F 7.V1 、V2： 12V地直流電源 11/14 個人收集整理 僅供參考學習 （ 3）總電路圖及輸出波形

18、 12/14 個人收集整理 僅供參考學習 版權(quán)申明 本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設計等在網(wǎng)上搜集整理 . 版權(quán)為個人所有 This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership. dvzfvkwMI1 用戶可

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