模拟电子技术课程设计[函数信号发生器]

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江苏大学

电子技术课程设计

报告

题 目：

学 院：

班 级： 自动化0902

学 号： 姓 名：

指导教师： 完成日期：

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目 录

1 概述………………………………………………………………（2）

1.1 课程设计的目的…………………………………………（2）

1.2 课程设计的任务与要求……………………………………（2）

1.3 课程设计的技术指标………………………………………（2） 2 各部分电路设计…………………………………………………（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…………………………………………………（10） 3 电路仿真……………………………………………………… （11）

3.1 方波---三角波发生电路的仿真………………………（11）

3.2 三角波---正弦波转换电路的仿真……………………（12） 4电路的调试………………………………………………… （13）

4.1 方波---三角波发生电路调试…………………………（13）

4.2 三角波---正弦波转换电路调试………………………（13） 5 实验总结及感想……………………………………………… （17） 6 参考文献…………………………………………………… （

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一、 概述

1.1课程设计的目的

1. 进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力

和综合分析问题、解决问题的能力。

2. 基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的

设计和实验能力。

3. 学会运用Multisim11仿真软件对所作出的理论设计进行

仿真测试，并能进一步完善设计。

2.2 课程设计的任务与要求

1. 设计、组装、调试函数信号发生器

2. 输出波形：输出为方波和三角波两种波形，用开关切换输

出

2.3 主要技术指标

1、要求的技术指标

① 输出为方波和三角波两种波形，用开关切换输出；

② 均为双极性；

③ 输出为方波时，输出电压峰值为0～1V可调，输出信号频

率为l00Hz～lkHz 可调；

④ 输出为锯齿波时，输出电压峰值为0～1V可调，输出信号

频率为100Hz～lkHz 可调。

2、自我添加部分

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① 另输出正弦波

② 正弦波VPP>1V

二、各部分电路设计

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。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。

2.2方波---三角波转换电路的工作原理

方波—三角波产生电路

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工作原理如下：

若a点断开，运算发大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加

速电容，可加速比较器的翻转。运放的反相端接基准电压，即U-=0，同相输入

端接输入电压Uia，R1称为平衡电阻。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Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee跳到高

电平Vcc。设Uo1=+Vcc,则 U

将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为

Uia R2 R2( VCC) VCC R3 RPR3 RP11R3 RPR21( VCC) Uia 0 R2 R3 RPR2 R3 RP11

若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为

Uia R2R2( VEE) VCC R3 RPR RP131

R2ICC R3 RP1比较器的门限宽度UH Uia Uia 2

由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图3-71所示。

a点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方

波Uo1，则积分器的输出Uo2为UO2 1UO1dt (R4 RP2)C2

UO1 VCC时，UO2 ( VCC) VCCt t (R4 RP2)C2(R4 RP2)C2

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UO1 VEE时，UO2 VCC ( VEE)t t (R4 RP2)C2(R4 RP2)C2

可见积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系下图所示。

a点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。三角波的幅度为UO2m

方波-三角波的频率f为

f R3 RP1 4R2(R4 RP2)C2R2VCC R3 RP1

由以上两式可以得到以 …… 此处隐藏：3011字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……