方波变三角波教学总结.docx
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方波变三角波教学总结
方波变三角波
实训报告
系别
专业班级
学生姓名
指导老师
实习时段
学生实训工作页
班级
姓名组别
时间
课程名称
《电子技术设计实训1》课时
工位号
实训名称
项目4独立可调方波一三角波产生电路的设计与制作
设计要求
设计并制作一个方波三角波产生电路。
主要技术指标为：
（1）频率范围：
10Hz〜100Hz100Hz〜1kHz;
（2）输出电压范围：
方波最大Upp=12V三角波最大Upp=6V
（3）频率、占空比、三角波幅度、方波幅度、均独立可调，调整范围不限。
教学环境
多媒体仿真室、实训室
实训资源要求
（1）±12直流电源；
（2）双踪示波器；（3）交流毫伏表；（4）频率计；
（5）数字万用表；（6）主要器件：
集成运算放大器吩741X2、稳压二极管、电阻器、电容器若干；（7）其他工具：
电烙铁等电路装配工具；电脑；投影仪等。
实训知识准备
（1）认真复习教材中关于运算放大器的有关知识；
（2）深刻理解运放线性和非线性应用的原理与联接方式；
（3）掌握非正弦波产生电路的基本环节：
滞回比较电路和积分电路的原理与工作特性；
（4）掌握方波一三角波常用性能指标测试的基本原理和正确测试方法。
实训
目标
（1）学习运放放大电路的识别与测试与偏置技术；
（2）研究滞回比较电路、积分电路的原理、特性和设计方法；
（3）掌握非正弦波形产生电路的结构、原理与设计方法；
（4）掌握PCB板的制作、元器件测试和安装技术；
（5）熟悉常用电子仪器及模拟电路实训设备的使用。
（6）树立科学发展观，养成实事求是的科学态度，具有观察、理解、判断、推理辩证思维能力。
（7）培养良好的职业道德、组织与协调和善于与他人合作共事的能力。
（8）锻炼勇于创新和抗挫折的能力。
（9）树立节约能源、节省材料与爱护工具设备、保护环境等职业意识。
实训考核标准
（1）能够正确画出方波一三角波发生电路结构框图和总电路图；
（2）根据设计要求，选择合适的电源电压、集成电路型号、稳压二极管型号、计算可调电阻参数和其他阻容兀件的参数。
（3）用万能板设计PCE板，画出元器件位置及走线图；
（4）正确测试运算放大器、稳压二极管、可调电阻及其他元件；
（5）掌握方波一三角波发生电路参数的测量方法，并测量输出频率范围、输出幅度范围和波形特征参数等；
（6）能够对方波一三角波发生电路的常见故障进行分析，并能够排除一些基本的故障。
任务分解
任务一总体设计
（1）课题分析
根据任务，独立可调方波一三角波发生电路的方框如下图1-1所示
（2）设计思路
根据模拟电路理论，方波一三角波发生电路主要参数为：
方波的幅度：
UoimUz①三角波的幅度：
Uo2mR2Uz②
R3Rw1
方波、三角波的频率：
FbFH-AAz
从式②和③可以看出，调节
电位器Rw1可改变三角波的幅度，但会影响方波、三角波的频率；调节电位器Rw2可改变方波、三角波的频率，但不会影响方波、三角波的幅度。
本设计在实现上述基本电路的基础上，还提出了新的要求。
有下列4个量:
三角波和方波共有的频率、共有的占空比、三角波的幅度、方波的幅度，其中每个量都由一个独立的电位器控制，当调节某个量时，其它3个量不能发生变
化。
这就是独立可调的要求。
（1）方波一三角波产生电路的结构
方波一三角波产生电路的基本结构如图2-1所示。
工作原理如下：
运算放大器A1与R1、R2及R3组成电压比较器。
为方波Uo1时，则输出积分器的电压为
（R4Rw1
Rw2）C
u°1dt
当Uo1=+Vz时
当Uo1=-Vz时
Vz
t
Uo2
（R4
Rw1
Rw2）C
Vz
t
Uo2
（R4
Rw1
Rw2）C
可见积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,
其波形如图2-2所示<三角波的幅度为:
Uo2m
R2Vz
方波一三角波的频率为
fR3
4R2（R4Rw10・5Rw2）C2
由上分析可知：
a）电位器Rw1在调整方波一三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。
b）Rw2变化时，只改变方波占空比和三角波上升或下降低斜率。
Rw2无论在
什么位置，积分器的正向时间常数和反向时间常数的和是一个常数，就造成单纯调节RW2，只改变占空比而不会改变频率。
（2）元件参数计算
比较器A1与积分器A2的元件参数计算如下：
由于
Uo2m电Vz
R3
因此R2Uo2m31
R3Vz62
取R2=10kQ，贝URs=20kQ。
取平衡电阻R1=RV/R3~10k。
Uo2
图岚方浪一三甫波波形
4R2（R4Rw10-5Rw2）C
当10Hzg10Hz时，取C=1尸，贝UR4+Rw1+Rw2=（50~500）kQ，取R4=1kQ，Rw2为100kQ电位器，Rw1为470kQ电位器。
当100Hz取平衡电阻R5=50kQ。
操作
步骤
（1）方波一三角波独立可调电路的结构：
理论上说，在方波一三角波的输出端各接一个可调电阻就可以了，但是这种做法会改变化原有参数，因此一般是在方波一三角波的输出端各接一个电压
跟随器，在电压跟随器的后面再接一个可调电阻就行了，具体电路形式参考模拟电路。
（2）参数计算
任务分解
任务四PCB板设计
操作
参考有关书籍制作好PCB板，如：
参看电子工艺实训教程/（21世纪全国咼校电子电工类规划教材）/作者:
殷志坚
步骤
任务分解
任务五方波一三角波产生电路的安装
1）工具的准备与检查：
参看电子工艺实训教程/殷志坚。
（2）元件测试：
参看电子工艺实训教程/殷志坚。
操作步骤
（3）刮腿、上锡处理：
参看电子工艺实训教程/殷志坚。
（4）元件焊接：
参看电子工艺实训教程/殷志坚。
任务分解
任务六方波一三角波产生电路的调试
操作步骤
（1）测试仪器的准备、检查与调试方案：
1准备以下仪器：
土12V直流电源、双踪示波器、交流毫伏表、频率计、万用电表等。
2仪器检查：
检查和校正交注毫伏表、双踪示波器、频率计和万用表等。
3调试方案：
调试过程是，先调方波-三角波产生电路，再调幅度可调电路。
（2）方波-三角波产生电路的调试
由于比较器Ai与积分器A2组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，这两个单元电路可以同时调试。
需要注意的是，电位器Rwi与RW2要先将
其调整到设计值，如设计举例题中，应先使Rwi=10KQ,Rw2取（10~40）KQ内
的任一阻值，否则电路可能会不起振。
只要电路接线止确，上电后，U01的输出
为方波，U02的输出为三角波，调节Rwi,则输出频率在对应波段内连续可变。
调节RW2,则占空比连续可调。
（2）幅度可调电路的调试:
实训
总结
心得体会：
通过这次仿真的学习让我的学到了模拟的电路与现实的相差很大。
不能够根据仿真来实现。
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