电子技术课程设计Word下载.docx
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学号：
030831135
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目录
1绪论
2设计目的意义
3设计要求
4设计内容
5实验仪器与器件
6个人总结
7参考文献
1绪论
波形发生器是现代测试领域中应用最为广泛的信号源之一。
它可以为工程调试提供不同的波形，如方波、三角波、锯齿波等。
在工程设计急调试过程中，常被用到。
信号的产生一般有两种方法：
其一是模拟方法即采用分立元件或运算放大器和选频电路组成振荡器，这种方法的优点是电路简单，成本低，但波形精度低，稳定性差，而且往往不能和计算机联接。
其二是数字频率合成的方法即由产生数字化的各种信号，然后通过DA转换和滤波器，从而产生预得的信号。
这种方法的最大优点是便于和计算机联接实现程控，产生的波形精度高，稳定性好。
但其造价高，特别在要求信号频率高时造价显著升高。
本课程设计着重于模拟方法设计，其特色在于硬件成本低，在模拟仿真中容易实现，利用我们学校的现有条件也能实现。
2设计目的、意义
2.1设计目的
（1）掌握多种波形发生电路的原理及设计方法。
（2）掌握迟滞型比较器的特性参数的计算。
（3）能够使用电路仿真软件进行电路调试。
2.2设计意义
在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。
多种波形发生电路可以产生多种波形信号,如锯齿波,矩形波，三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
3设计要求：
1）设计集成运放双电源供电电路。
要求电源输出对称性好.稳定性高。
2）能输出方波三角波矩形波锯齿波。
采用比较器积分器为主要原件实现。
3）
（1）给出系统的设计原理最佳方案。
（2）画出设计的单元设计电路图，总电路图。
（3）进行单元电路参数的计算。
（4）列出系统所采用的元件的型号特性。
（5）分析系统优缺点创新点。
多种波形发生电路能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
4课程设计的内容
（1）该发生器能自动产生锯齿波、三角波、方波。
（2）指标：
输出波形：
锯齿波、三角波、方波。
频率范围：
1Hz~10Hz，10Hz~100Hz
输出电压：
方波VP-P≤24V，三角波VP-P=8V，锯齿波VP-P＞1V；
4.1多种波形发生电路原理
多种波形发生电路原理框图
U04
U03
U02
U01
图一波形发生原理图
4.2波形发生电路的方案
多种波形发生电路是指能产生多种波形的电路。
实现该发生电路有三种方案。
方案一：
采用简单的方波和三角波发生电路，该电路有集成运放的积分器与滞回比较器组成，
图二
由于采用了由集成运放组成的积分器，电容C始终处于恒流充放电状态，使方波和三角波的性能大为改善，可得到较为理想的方波与三角波。
方案二：
此方案可得到方波、三角波、锯齿波。
左端电路同相输入滞回比较器产生方波，可在左端的比较器右端测得，再通过中间积分运算电路可测得三角波，三角波输入最右端的电路，通过右端的电路可使输入的三角波转换为锯齿波。
图三
方案三：
将矩形波发生电路、三角波发生电路、锯齿波发生电路放到一起，当需要得到哪个波形时，就将相应的输出端Uo处测得。
图四
方案二最佳，下面执行方案二。
4.2.1方波发生电路的工作原理
U0
图五矩形波发生电路
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，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，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。
4.2.2方波--三角波转换电路的工作原理
方波—三角波产生电路
U1
图六方波——三角波转换电路的工作原理
在方波发生电路中，当滞回比较器的阀值电压较小时，可将电容两端的电压看成为近似三角波。
但是一方面这个三角波的线性度较差，另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。
实际上只要将方波电压作为积分运算电路的输入，在其输出就得到三角波电压。
如图中，左边电路的R4右端输出方波，右边电路的右端输出则为三角波。
给图中电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R分别赋值，赋予不同的值，可得到不同的方波，进而得到不同的三角波，但波的形状保持不变。
U0
2T1
T1
t
图七方波转换为三角波
4.3.3三角波发生电路的工作原理
U1
图八三角波发生电路
在图中，左边为同向输入滞回比较器，右边为积分运算电路，对于有多个运放组成的应用电路，一般应首先分析每个集成运放所组成电路输出与输入关系，然后分析各电路间的相互联系，在此基础上得出电路的功能。
图中R4右端U1输出方波，幅值Uz;
最右端U0输出三角波，幅值Ut,Ut=R1/R2）*Uz,Uz为双向稳压二极管两端的电压。
此图既可产生方波，又可产生三角波，故也可称为三角波——方波发生电路。
由于积分电路引入了深度电压负反馈，所以在负载电阻相当大的变化范围内，三角波电压几乎不变。
4.3.4锯齿波电路
图九锯齿波发生电路
图中各电阻之间的关系为R1=R，R2=R/2,R3=R/2,R4=r/2,R5=R,R6=R.图中开关为电子开关示意图，Uc为电子开关两端的控制电压，当Uc为低电平时，开关断开，为高电平时，开关闭合。
设开关断开，则U1（最左端的输入电压）同时作用于集成运放的反响输入端和同向输入端，根据须短和须断的概念，U2=U1=U1*R5/（R3+R4+R5）=U1/2;
图十三角波变锯齿波
（U1--U2）/R1=U2/R2+（U1--U3）/R6;
由题意解得U3=U1（1式）。
设开关闭合，则集成运放的同相输入端和反相输入端为虚地，U2=U1=0，R2中的电流为0，等效电路是反相比例运算电路，因此有U3=-U1（2式）。
1式和2式分别符合U3：
U1=1：
1，U3：
U1=--1:
1的要求，从而实现了三角波转换成锯齿波。
4.3.5总电路图如下：
图十一
1电阻2电容3放大器4稳压二极管5开关
6个人课程设计小结
电子课程设计是学生重要基础实践课是工科专业的必修课。
学生不仅需要有较高的理论素养，同时也要掌握基本的设计知识和技能，它能培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练。
理论联系实际，提高和培养创新能力。
回顾起此次电子技术课程的设计，至今我仍感慨颇多。
的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计，我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
也许是第一次亲密接触这样需要全面思考、探索和综合运用能力强的课程设计，但是在看了《任务书》之后，我对它的组成部分和工作原理有了一些了解，觉得在平时的课堂上，当老师结合例题给我们讲解的时候还是能够理解的。
但是想将理论知识灵活的用并前后贯通，特别是像这样自己设计电路确是很困难的，整个电路由各不相同的结构、工作原理的模块构成，他们之间既各有特点，相互之间又有密切联系。
我通过查阅网上、图书馆的资料，完成了上面的课程设计。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，很多东西都不知道。
计一个电路，总是要经过反复的研究、设计、调试、改进、再研究的循环过程，才能让设计出来的电路功能更强大、更完善、更接近理想的模型。
设计图要用到电阻、电容、晶体二极管、三极管元件及它们的组合，这就需要我们对它们的作用、性质和实现什么功能都要很熟悉，不理解的地方要及时查阅各种资料。
在设计的过程中，思想不能局限在一个小的区域里，而是要对整个布局做全面、深入的分析才能得出理想的结果。
再者，所学知识的灵活应用也很重要，这是对我们的一大锻炼。
对这次课程设计的内容我没多大意见，毕竟它所涉及到的内容，需要用到的知识大都是我们学过的，没学的部分也很容易在网上或图书馆内查到。
这样的设计也有助于我们对所学知识的应用，加深对知识的理解。
通过设计过程中查阅各种资料，还能让我们开阔视野，不仅仅局限于课本知识，学到更多的专业知识，对我们今后都很有帮助。
通过本课程的学习，我不仅能加深理解和巩固理论课上所学的基本概念、基本理论和基本方法，而且能锻炼我综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,以及分析问题和解决问题的能力；
同时对我进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为我后参加科学研究工作打下良好的基础。
1．《电子技术课程设计指导》，彭介华主编，北京：
高等教育出版社，1997
2．《电子电路实验及应用课题设计》，卢结成，高世忻等编，合肥：
中国科学技术大学出版社，2002
3．《电子技术基础课程设计》，梁宗善编，武汉：
华中理工大学出版社，1995
4．《电子技术基础实验与课程设计》第二版，国防科技大学高吉祥主编
5．《模拟电子技术基础》第三版，北京：
清华大学童诗白，华成英主编
6.《电子技术实验与课程设计指导模拟电路分册》东南大学出版郭永贞主编
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