模拟课程设计报告Word文档格式.docx
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模拟电子技术课程设计任务书
一、设计题目
要求设计制作一个方波-三角波-正选波发生器,频率范围 10~100Hz,100Hz~1KHz,1KHz~10KHz;
正弦波Upp≈3v,三角波Upp≈5v,方波Upp≈14v,幅度连续可调,线性失真小。
二、设计目的
1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。
2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。
三、设计要求与主要技术指标
设计要求:
设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
1、方案论证,确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计,元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要技术指标
1、正弦波信号源:
信号频率范围20Hz~20kHz连续可调;
频率稳定度较高。
信号幅度可以在一定范围内连续可调;
2、各种输出波形幅值均连续可调,方波占空比可调;
3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限,还可以进一步测出其输出电压的范围。
四、仿真需要的主要电子元器件
1、运算放大电路2、滑线变阻器3、电阻器、电容器4、频率计5、稳压管等
五、方案论证与比较
5.1方案提出
方案一:
先通过比较器产生方波,然后通过积分器产生三角波,最后通过差分放大产生正弦波。
方案二:
先通过文氏桥振荡电路产生正弦波,然后通过过零比较器产生方波,最后通过积分电路产生三角波。
5.2设计方案的论证和选择
1.频率范围:
1-10Hz,10-100Hz;
2.输出电压:
方波Up-p<
24V三角波Up-p=8V正弦波Up-p>
1V;
3.波形特征:
方波tr<
100us,三角波r<
2%,正弦波r-<
5%.
1、电路的振荡频率:
f=1/(2*3.14*R*C)
起振的幅值条件:
Rf/R1>
=2
满足起振条件,可产生正弦波。
图中Rf=8,R1=1,满足条件。
2、输入信号电压每次过零时,输出就要产生突然的变化,成为单独的两个数值,大小相等,符号相反。
3、三角波的线性度较差。
六、系统的功能及设计框图
6.1系统的全部功能、要求及技术指标。
1.功能:
产生正弦波、方波、三角波信号
2.设计要求:
3.主要技术指标
信号频率范围10Hz~100Hz连续可调;
6.2确定设计框图(系统包含的单元电路及结构)和总体设计方案
6.3单元电路的分析与设计
文氏桥振荡电路
滞回比较器
积分电路
七、系统仿真调试分析
7.1软件仿真原理图
7.2模拟仿真过程
1.起振波形:
方波起振
三角波起振(失真):
正弦波起振波形:
2.振荡后波形:
7.3各项指标测试
1、正弦波:
1.001V
2、方波:
13.987V
3、三角波:
波形失真,未达到预期效果。
八、结语与心得
为期一个星期的课程设计已接近尾声,在这一个学期对模电的学习感触颇深。
一直以来对学习的概念都有一点模糊,这次的课程设计是我对抽象的理论有了具体的认识。
我刚开始实行了方案一,但是不管我怎么调试都不出波形,让我很困惑,至此也没有得到解决,后来我又按照实验指导书上的信号源的做法做出了一个方案二,但是由于参数设置不当,偶尔在调试的时候会出现波形失真的问题,但通过调节参数,如调节滑动电阻但得不到解决。
通过这次课程设计,我掌握了mutsim这一软件的基本运用,其中一些元件的识别和测试,熟悉了这些里面的显示仪器仪表,并通过调试了解了如何提高系统运行的性能。
五、参考文献
1、康华.电子技术基础.北京.高等教育出版社.2011
2、模拟电子电路(实验指导书)
附录1:
设计中用到的元器件、芯片的外引脚图及引脚功能说明。
示波器:
附录2:
实验手册中波形发生器内容