rc正弦波振荡器课程设计.docx

1、rc正弦波振荡器课程设计振荡器是一种在没有外加激励信号， 而自动的将直流电源产生的能量转化为具有一 定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的电路。振荡器一般由晶体管等有源器件和具 有选频能力的无源网络所组成。振荡器的种类很多，根据工作原理来分，可分为反馈式 振荡器和负阻式振荡器两大类。根据所产生波形的不同，可分为正弦波振荡器和非正弦 波振荡器。根据选频网络所采用的器件来分，可分为 LC振荡器、晶体振荡器以及RC振荡器等。正弦波振荡器在无线电技术中应用非常广泛。在通信系统中，可用来产生发射 极部分的载波信号和接收机中的本地震荡信号。在电子测量仪器中，可用来各种频段的 正弦波信号。本课程主要研究 R

2、C正弦波振荡器的电路设计与proteus软件仿真。滤波器是对波进行过滤的器件。它的作用实质上是“选频” ，即允许某一部分的信号顺利通过。在无线电技术、自动测量和控制系统中，常被用来对模拟信号进行处理， 如数据传送、抑制干扰。滤波器根据工作信号的频率范围，可分为低通滤波器、高通滤 波器、带通滤波器和带阻滤波器。本课程主要是对带通滤波器的设计与仿真。关键词：RC正弦波振荡器；滤波器；proteus仿真1 绪论 12设计任务 2.2.1课程设计的目的 2.2.2课程设计任务与要求 2.2.3课程设计技术指标 2.3RC正弦波振荡器工作原理 3.3.1电路原理及元件选择 .3.3.2参数计算 3.44

3、阶带通滤波器工作原理 .5.4.1电路原理及元件选择 5.4.2参数计算 5.5Proteus 软件介绍 6.6电路仿真与结果分析 7.6.1RC正弦波振荡器仿真与结果分析 76.24阶带通滤波器器仿真与结果分析 7.致谢 .10.参考文献 1.1.1 绪论本次课程设计的内容包括 RC正弦波振荡器电路和高阶带通滤波器电路的设计与仿 真两部分。RC正弦波振荡器电路由四部分组成：放大电路，反馈网络，选频网络，稳幅环节。 其中放大电路和反馈网络构成正反馈系统， 共同满足AF=1。选频网络由电阻和电容元件 组成，作用是实现单一频率的正弦波振荡。稳幅环节的作用是使振荡幅度达到稳定，通 常可以利用放大元件

4、的非线性特性来实现。我们知道，负反馈放大电路产生自激振荡的 条件是AF=-1,那是因为在放大电路中，为了改善性能，引入的是负反馈，而在振荡电 路中，我们的目的就是要产生正弦波振荡，因此有意识的将反馈接成正反馈。带通滤波器的作用是实现某一段频率范围内的信号通过， 而将此频带以外的信号阻断。带通滤波器经常用于抗干扰设备中，以便接收某一频带范围之内的信号，而消除低 频段和高频段的干扰和噪声。从原理上说，将一个通带截止频率为 f2的低通滤波器与一个通带截止频率为fl的高通滤波器串联起来，当满足条件 f2f1时，即可构成带通 滤波器。当输入信号通过电路时，低通滤波器将 ff2的高频信号阻断，而高通滤波器

5、将ff1的高频信号阻断，最后，只有频率范围在 f11，已知当f=f o时，片=1,由此可以求得起振条件为3 （3.2）A已知同相比例运算电路输出电压与输入电压之间的比例系数为 1+竺,为了达到RR1+ 】3 （ 3.3）R负反馈支路的参数应满足关系Rf 2 R （ 3.4）44阶带通滤波器工作原理4.1电路原理及元件选择4.1.1电路原理如图4.1所示，电路以集成运放为中心，输入端的电容 C和电阻R组成低通电路,另一个电容C和电阻R2组成高通电路，两者结合起来接在运放的同相输入端，输出端 通过一个电阻R3引回一个反馈。图4.1带通滤波器原理图4.1.2元件选择带通滤波器电路元器件选择如表 4.

6、1所示。表4.1 4阶带通滤波器元器件选择电阻电容运算放大器电源10个4个2个4个4.2参数计算(4.1)我们在这里设定滤波器的中心频率 fo=9O5OHZ,电容C=10nF,根据0 2 二 RC计算得R=1760Q5Proteus软件介绍Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机 与外围电路协同仿真，一键切换到 PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是 目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台， 其处理器模型支持 8051、HC11 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR ARM

7、8086 和 MSP43C等，2010年又增加了 Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模 型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLA等多种编译器。Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim ）的功能。这些功能是：（1） 原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真革命性的特点1互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如 RAM ROM键盘，马达，LED LCD AD/DA部分SPI 器件，部分IIC器件。2仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR PIC、ARM等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图 的虚拟原型上编程，再配合显示

8、及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置 的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件， 有30多个元件库，可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上 同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。除了现实存在的仪器外， Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用 与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输

9、入 阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。此外， Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号 包括模拟信号和数字信号。6电路仿真与结果分析6.1 RC正弦波振荡器仿真与结果分析6.1.1电路仿真RC正弦波振荡器电路仿真如图6.1所示图6.1 RC正弦波振荡器仿真图6.1.2结果分析如图6.2所示，仿真结果为一条正弦波。图6.2 RC正弦波振荡器仿真结果6.2 4阶带通滤波器器仿真与结果分析6.2.1电路仿真4阶带通滤波器电路仿真如图6.3所示。图6.3 4阶带通滤波器仿真图6.2.2结果分析出为直线，满足带通的要求图

10、6.4 4阶带通滤波器结果图如图6.5所示，当输入频率为10000时，输出为标准正弦波，满足设计要求图6.5 4阶带通滤波器结果图如图6.6所示，当输入频率为100000HZ时，输出几乎衰减为一条直线，满足带通 设计要求。图6.6 4阶带通滤波器结果图致谢本次课程设计共历时3周，第一周完成了软件（proteus ）安装和软件学习,为后两 周的学习打下了基础。第二周我们按要求完成了两种电路的设计与调试，虽然在调试过 程中遇到了一些问题，但我们通过努力思考，积极寻求老师帮助，让问题得到了及时的 解决。第三周是电路仿真与论文撰写，在调试好电路的基础上，电路仿真很顺利的出了 结果，接下来是论文的撰写，

11、虽然已不是第一次撰写论文，但很多细节还是容易忽略， 我们本着认真严谨的态度，经过反复修改，最终完成了撰写。通过这次课程设计，不仅使以前学过的知识的到了巩固和实际应用，而且在调试电 路的过程中，培养了我们耐心认真的品质，在参数计算的过程中，培养了我们求实精确 的品格，这些品质对以后的工作都有着不可忽视的影响。最后，我要特别感谢刘淑华老师和韩雅菲老师在这次课设中提供的指导与帮助，如 果没有老师的帮助，我可能不会这么顺利的完成这次课设！我还要感谢我的同学在我遇 到问题时的积极帮助，感谢你们！参考文献1杨素行模拟电子技术基础简明教程（第三版）高等教育出版社，2005.2邹传云.高频电子线路.清华大学出

12、版社.20123谢龙汉、莫衍.Proteus电子电路设计及仿真.电子工业出版社.2012第一章总论 错误！未定义书签一、 项目概况 错误！未定义书签二、 项目提出的理由与过程 错误！未定义书签三、 项目建设的必要性 错误！未定义书签四、 项目的可行性 错误！未定义书签第二章 市场预测 错误！未定义书签一、 市场分析 错误！ 未定义书签二、 市场预测 错误！未定义书签三、 产品市场竞争力分析 错误！未定义书签第三章建设规模与产品方案 错误！未定义书签一、 建设规模 错误！ 未定义书签二、 产品方案 错误！未定义书签三、 质量标准 错误！未定义书签第四章 项目建设地点 錯误！未定义书签一、 项目建

13、设地点选择 错误！未定义书签二、 项目建设地条件 錯误！未定义书签第五章 技术方案、设备方案和工程方案 错误！未定义书签一、 技术方案 错误！ 未定义书签二、 产品特点 错误！未定义书签三、 主要设备方案 错误！未定义书签四、 工程方案 错误！未定义书签第六章原材料与原料供应 错误！未定义书签一、 原料来源及运输方式 错误！未定义书签二、 燃料供应与运输方式 错误！未定义书签第七章 总图布置、运输、总体布局与公用辅助工程 错误！未定义书签一、 总图布置 错误！ 未定义书签二、 运输 错误！未定义书签三、 总体布局 错误！未定义书签四、 公用辅助工程 錯误！未定义书签第八章 节能、节水与安全措施

14、 错误！未定义书签一、 主要依据及标准 错误！未定义书签二、 节能 错误！未定义书签三、 节水 错误！未定义书签四、 消防与安全 错误！未定义书签第九章 环境影响与评价 错误！未定义书签一、 法规依据 错误！ 未定义书签二、 项目建设对环境影响 错误！未定义书签三、 环境保护措施 错误！未定义书签四、 环境影响评价 错误！未定义书签第十章 项目组织管理与运行 错误！未定义书签一、 项目建设期管理 错误！未定义书签二、 项目运行期组织管理 错误！未定义书签第十一章 项目实施进度 错误！未定义书签第十二章投资估算和资金筹措 错误！未定义书签一、 投资估算 错误！未定义书签二、 资金筹措 错误！未定

15、义书签第十三章财务评价与效益分析 错误！未定义书签一、 项目财务评价 錯误！未定义书签二、 财务评价结论 錯误！未定义书签三、 社会效益 错误！未定义书签四、 生态效益 错误！未定义书签第十四章 风险分析 错误！未定义书签一、 主要风险分析识别 错误！未定义书签二、 风险程度分析及防范风险的措施 錯误！未定义书签第十五章 招标方案 错误！未定义书签一、 招标范围 错误！ 未定义书签二、 招标组织形式 錯误！未定义书签三、 招标方式 错误！ 未定义书签第十六章 结论与建议 錯误！未定义书签一、 可行性研究结论 錯误！未定义书签二、 建议 错误！未定义书签附 件 错误！未定义书签一、 附表 错误！未定义书签二、 附件 错误！未定义书签三、 附图 错误！未定义书签