多路波形发生器及测频电路制作.docx
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多路波形发生器及测频电路制作
多路波形发生器及测频电路制作
日期：
2014.7.30
1实验目的与意义
此次小学期是运用本学期所学模电和数电的知识进行实践，来制作多路波形发生器及测频电路。
通过小学期的实习来进一步稳固所学知识和了解仿真与实际的差距，从而达到结合实际学有所用。
2实验内容和步骤
2.1
1、完成组合函数信号发生器的软件仿真及硬件制作。
2、对上述三种波形进行自动巡环切换输出，具有自动等时间间隔选通输出给同一个测试端，并在示波器上显示相应输出波形。
2.2实验指标
1、每种波形的频率范围：
10Hz—999Hz；
2、至少产生三种波形，例如矩形波，三角波，正弦波等；
3、三角波和正弦波的峰值≥2V，矩形波的峰值3V~5V；
4、具有自动选通功能；
5、显示读数稳定，每种波形显示时间为10秒；
6、电路布局整体美观，合理。
2.3实验思路
数显10秒倒计时
数显频率
锁存与译码
选通显示波形
10秒定时
1秒定时器
波形发生器
图1
2.4实验原理
1、波形发生器
图2
通过中间的积分起震器产生振荡反馈至第一个运放激励产生方波，然后方波经过积分电路产生三角波，三角波再经过第三个滤波器产生正弦波。
其中R7与C1决定了起震频率。
把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图所示，则比较器1A输出的方波经积分器2A积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。
图为方波、三角波发生器输出波形图。
由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性度大大改善。
电路振荡频率：
f0=R2／4R1（Rf+Rw）Cf
方波幅值：
U’om=±UZ
三角波幅值：
Uom=UZR1／R2
调节RW可以改变振荡频率，改变比值R1／R2可调节三角波的幅值
图6
2、555定时器
首先利用555定时器和单稳态解法直接产生1秒的高电平，这运用于频率计时。
第二快板同第一块一样产生1秒高电平然后用160分频产生10秒，运用于倒计时。
2.5元件选择
表1
元器件名称
元器件数量
TL074
3
74LS160
6十进制计数器
74LS48
6七线译码器
NE555
2
74LS04
2
74LS02
1
共阴显示管
6
4052
1模拟开关
电阻、电容、稳压管、二极管、滑动变阻器若干个。
3调试过程
3.1调试步骤
3.1.1连接波形发生器，调试电阻电容使三种波形的频率与幅值满足实习要求，并保证波形没有严重失真现象。
3.1.2连接555定时器，调节阻值与电容的大小使得第一个定时器产生一秒的高电平。
第二个555定时器满足一个周期为一秒钟，再用160分频使得一周期为十秒。
3.1.3连接数电使得时钟信号得以控制数码管按照要求显示所得数据。
3.2调节过程以及出现问题
3.2.1波形发生器的调节：
在一开始连接过后波形没有输出。
经过学长与老师的指导后的到了以下几点：
1、检查波形时先用试验台的波形发生器来检查起震器，再逐一检查波形。
2、频率不能过低，如果过低实现中电容就等于短路，从而导致波形没有产生。
3.2.2模电数电的连接：
在单独连接完两部分电路后进行总和时，出现了波形的严重失真。
最后在多次的试验后发现用电阻进行耦合后波形就没有失真了。
3.2.3波形选通：
先开始用的4066经过多次试验后发现无法进行选通。
经过查阅资料后发现4066无法在次选通选择波形，我们就换了4052进行选通。
但发现波形虽然没有失真但是无法选通。
当不经意间去除+12伏电压，再把-5伏改为-12伏就能选通了。
4实验结果及分析
4.1实验结果
4.1.1方波
4.1.2三角波
4.1.3正弦波
4.2实验分析
在整个试验结束后发现试验有以下需要注意的部分：
1、连接电路时最好做好电路板背面的连接图。
一方面方便连接，另一方面方便检查。
2、用电烙铁焊接时需要把焊锡覆盖焊盘，尽量保证没有虚焊。
3、但没有实验结果时，一方面检查连接，另一方面别怕麻烦积极改正和查阅资料。
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