测控电路课程设计报告.docx

1、测控电路课程设计指导教师：周严实验人：周家杰 沈方毅 鞠志浩 任晓军实验地点：机械楼421 时 间：2014年12月24日 选题一选题二选题三选题四评 价所 选 题所选题设计成绩设计报告总成绩答辩成绩（详见答辩记录）总成绩（设计报告总成绩+答辩成绩）选题一 信号发生电路的设计1. 设计及实验任务1）确定图中的元件参数，搭建实验电路，调试实验电路，验证上述理论分析的结论。技术要求如下：幅度要求：方波5V，三角波2.5V。频率调节范围：100Hz10kHz。2）对举例中的电路加以改进，使输出三角波能够沿纵坐标平移，但波形形状不变，要求移动范围为5V。设计电路原理图，搭建并调试电路验证设计。3）对举

2、例中的电路加以改进，使输出三角波变为锯齿波。设计电路原理图，搭建并调试电路验证设计。技术要求如下：幅度要求：方波5V，锯齿波波2.5V。频率调节范围：100Hz10kHz。 4）对举例中的电路加以改进，使输出的方波变为占空比可以调节的方波，但周期不变，要求占空比调节范围1%100%。设计电路原理图，搭建并调试电路验证设计。2. 设计及实验调试说明1）任务一设计及实验调试说明 （1）电路参数的设计原理：如图所示,在通电瞬间，比较器的输出电平Vo1 是随机的，这里设刚通电时Vo1=+Vz， 积分器输出负向斜变。 当A1 的同相输入端V1+从正过零时有 ， 比较器输出翻转为-Vz，之后积分器输出正向

3、斜变，当A1 的同相输入端V1+从负过零时有 +比较器输出又翻转为+Vz，之后积分器输出负向斜变，当A1 的同相输入端V1+从正过零时，比较器输出再次翻转为-Vz，积分器输出再次正向斜变，如此周而复始，Vo 输出三角波，Vo1 输出方波，波形见图1.2。 += + 当积分器正向斜变输出时，积分器最终输出为 : ， 由于输出的波形是对称的，所以输出信号的周期是 元件选择： 选用5c1代号的稳压管2只 选用两片LF356芯片 选用电阻: R1=10k R2=20k R3=10k R4=10k R5=10k R6=10k C=0.0022F（型号为222） （2）实验步骤 1.初步将电容选为0.1F

4、（型号为104），电阻R1=10k，R2=20k，R3=10k，R4=10k， R5=10k，R6=10k。 2.按图1.1搭建好电路。 3.调节直流稳压电源的两路输出至+15V和-15V，然后用万用表的直流电压档确认电压输出值为 +15V，-15V 4.确认线路连接无误后，接通电源。 5.用示波器一路CH1测量Vo1的输出波形，用示波器另一路CH2测量Vo的输出波形。 6.将R5和第二级运放之间串联一个500K的电位计来调节输出波形的频率，使输出波形的频率可以在100Hz到10KHz之间变化。实验结果及分析：在调解频率的任务中，无论怎么调节电位器也调节不到10KHz的波形，我们经过讨论决定将

5、0.1uf的电容换成2200pf的电容，得到而想要的波形，但是再次调节电位器，波形会失真。调试的波形如下图图一图二为方波三角波发生电路的波形图 图1图2 图三图四为调节频率的波形图 图3图4 2）任务二设计及实验调试说明 （1）电路设计及原理说明 根据设计要求，三角波能沿纵坐标平移，即基准电压发生变化，所以原电路第一级的比较器的基准电压需要可变，用一直流电源通过R4、R7分压后提供给A1的反相输入端，其中R4=16K，电位器R7应能达到32K，此时反相输入端可得到电压值为+5V,示波器CH2接Vo，观察示波器波形，待其稳定后，调节电位计R7，观察示波器波形是否可上下移动，移动幅值范围是否可达到

6、5V。附加原件说明: 2个二级管,2个电位计(10K)（2）实验步骤 1.电阻均选择为10 k，电容选为0.0022F（型号为222） 2.按上图搭建好电路。 3.调节直流稳压电源的两路输出至+15V和-15V，然后用万用表的直流电压档确认电压输出值为 +15V，-15V 4.确认线路连接无误后，接通电源。 5.用示波器一路CH1测量Vo的输出三角波波形。调至DC档（直流耦合方式），并调节电位器的阻值，即可实现三角波的上下移动。波形：3） 任务三设计及实验调试说明电路设计：附加原件:一个二极管原理:由于输出信号周期为 ,将变为电位器即可改变周期，即改变频率。 （2） 实验调试步骤，记录调试的波

7、形、数据等中间及最终结果实验步骤6 1.按上图搭建好电路。 2.调节直流稳压电源的两路输出至+15V和-15V，然后用万用表的直流电压档确认电压输出值为 +15V，-15V 3.确认线路连接无误后，接通电源。 4.用示波器一路CH1测量Vo1的输出波形，用示波器另一路CH2测量Vo的输出波形。 调试波形: 4 任务四 设计及实验说明 （1）电路设计及原理说明 原理：理论计算上，周期T=T1+T2=2*R1*C*(2R5+Rp)/R2，则2R5+Rp为常数(R5为保护电阻) 由于。占空比的可调范围为1%到100%，即R5/(R5+Rp)=1%,(R5+Rp)/ R5=100%,则R5应尽量小，取R5=100，Rp最大阻值为10M。附加原件:2个二极管,一个电位计(10K)（2）实验步骤 1.按上图搭建好电路。 2.调节直流稳压电源的两路输出至+15V和-15V，然后用万用表的直流电压档确认电压输出值为 +15V，-15V 3.确认线路连接无误后，接通电源。 4. 用示波器另一路CH1测量Vo的输出波形。调节电位器，观察到示波器上方波占空比的变化。用照片记录了占空比为1%和100%，以及中间段的波形。调试的输出波形如下图:10