方波变三角波教学总结.docx

1、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 100Hz 100Hz1kHz;(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

2、要器件：集成运算放大器 吩741 X2、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；(

3、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）

4、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：Uoim Uz 三角波的幅度：Uo2m R2 Uz R3 Rw1方波、三角波的频率：FbFH- AAz从式和可以看出，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

5、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(R4 Rw1Rw2 )Cu1dt当 Uo1=+Vz 时当 Uo1=-Vz 时VztUo2 (R4Rw1Rw2 )CVztUo2 (R4Rw1Rw2)C可见积分器输入方波时，输出

6、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:U o2mR2Vz方波一三角波的频率为f R34R2(R4 Rw1 0 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U o2m 电 VzR3因此 R2 Uo2m 3 1R3 Vz 6 2取 R2=10kQ，贝U

7、 Rs =20kQ。取平衡电阻 R1=RV/R3 10 k。Uo2图岚方浪一三甫波波形4R2 (R4 Rw1 0-5 Rw2 )C当 10Hzg 10Hz 时，取 C=1 尸，贝U R4+Rw1+Rw2= (50500) k Q，取 R4=1 kQ，Rw2为 100 k Q电位器，Rw1 为 470 k Q 电位器。当 100Hzf KHz，取 C=0.1yF以实现频率波段的转换，R4、Rw2和Rw1的值不变。取平衡电阻R5=50 kQ。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

8、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

9、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(1040) K Q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。