波形产生电路课程设计报告.docx

1、波形产生电路课程设计报告1 实验题目及要求.32 实验目的与知识背景.33 实验过程3.1 选取的实验电路及输入输出波形.43.2 每个电路的讨论和方案比较.53.3 分析研究实验数据.64 总结与体会.205 参考文献.211 实验题目及要求 1.1通过实验学会用运算放大器构成波形发生电路的设计方法. 1.2掌握稳定波形去除失真和提高振荡频率的方法. 1.3培养学生通过现象分析电路结构特点，进而改善电路的能力。2 实验目的与知识背景2.1 实验目的2.1.1通过实验学会用运算放大器构成波形发生电路的设计方法. 2.1.2掌握稳定波形去除失真和提高振荡频率的方法. 2.1.3培养学生通过现象分

2、析电路结构特点，进而改善电路的能力。 2.2 知识点2.2.1振荡电路、比较电路和积分电路2.2.2 LC高频振荡电路2.2.3 消除振荡失真方法3 实验过程3.1 选取的实验电路及输入输出波形实验电路：输入输出波形：3.2 每个电路的讨论和方案比较（1）多波形发生器的基本原理框图如图1所示：器器正弦波发生器方波发生器器三角波发生器图1 整个电路由+12V直流稳压电源供电，先由正弦波发生器输出频率可调的正弦信号，接在输出端口1；正弦信号在经由方波发生器输出方波信号，接在输出端口2；最后方波信号经三角波发生器输出三角波信号，接在输出端口3。（2）正弦波发生器因为整个电路完全由直流稳压电源供电，若

3、想在电路中产生正弦波，必须依赖于电路的自激，所以正弦波发生器应选择一自激振荡电路。常见的正弦波振荡电路有文氏RC正弦波振荡电路（文氏桥）及西勒三点式正弦波振荡电路。（3）方波发生器要使输入正弦波经电路后输出方波，最常见的做法是采用比较器电路设计方波发生器。最简单的比较器电路为过零比较器，即当输入信号大于零时输出高电平，当输入信号小于零时输出低电平，从而将正弦信号转化为方波信号。（4）三角波发生器只要将方波信号做积分运算便可以得到三角波信号，故采用积分运算电路作为三角波发生器。具体设计参考以下思路。 1.用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得出方波输出（例如用施密特触发器），用积

4、分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出； 2.利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出； 3用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出； 4.利用单片函数发生器5G8083、集成振荡器E1648及集成定时器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路。3.3 分析研究实验数据、正弦波产生电路及其仿真： 正弦波产生电路 当R4+R5=2*R3时，电路维持为正弦波输出，当R4+R52*R3时,电路起振;其周期为T=2*3.14*R*C.改变R或C的值即可改变输出正弦波的周期和频率.正弦波产生电路的

5、幅值:由万用表测量可知二极管的正向压降幅值为：0.365901*1.4v=0.511v由Vo/(3*R3)=Vd/(3*R3-R5*59%-R3),故输出正弦波的幅值为Vo 9.8v,由仿真结果看,理论值和计算值吻合的很好。(1) R1=R2=100%,周期T=20.724ms,与仿真结果吻合的非常好.仿真结果：R541%,等于75%时，起振波形如图所示：然后将R5调整到59%，波形维持为正弦波，如下图所示：（2） 改变R1=R2=75%,周期为T=15.543ms,与仿真结果吻合的非常好.R5=70%,电路起振，起振波形，有很大的失真，其波形如下图为： 将R5调整到59%，波形稳定为正弦波，

6、如下图所示：由两个起振波形可以知道，当R5越大，起振越迅速。、方波三角波产生电路设计及其仿真.方波三角波产生电路其周期为：T=4R1*R3*C/R4，改变R1,R3,C,R4的值就可以改变输出方波三角波的周期频率。 （1） 当R1=R4=R3=50%时,仿真结果如下图：（2） 改变R1值为75%，R4=R3=50%时，仿真结果为（3） 当R1=R3=50%，R4为75%，仿真结果如下图（4）R1=R4=50%，R3=75%，仿真结果如下图： 4 总结与体会4.1 这次设计要求能够产生多种波形是通过先产生方波、三角波，然后三角波转变为正弦波实现的。通过对多种波形发生器的设计，我把理论联系到实际，

7、把这个学期所学的模拟电路的知识真正在实践中联系起来。从前，在学习理论知识时，经常遇到一些问题使自己似懂非懂，通过三周的课程设计，在老师的指导和自己查阅资料学习下，很多问题已经迎刃而解了，而且还学会了许多课本上没有的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论联系实际的重要性，从而也提高了我的实践动手能力。在设计的过程中，我遇到了很多问题，首先是仿真上的问题，我按照老师的要求设计了电路。但是阻值的调整很费力，需要耐心。后来焊板子的过程中，我不小心把芯片烧了，又得另外焊。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛。也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因。他是为了教会我们如何运用所学

8、的知识去解决实际的问题，提高我们的动手能力。在整个设计过程中，我感觉调试部分是最难的，因为理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数，我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。而参数的调试是一个经验的积累过程，没有经验是不可能在短时间内将其完成的，因此我在这方面也花了很多的时间进行经验的积累。4.2 对本课程的意见与建议 我觉得模电实验课特别好，我们模电课学到的都是理论知识，而模电实验课程将理论变成实践，让我们把课内知识真正运用起来。因此，我希望以后还有更多的实验课，让我们能对课内知识有更加多的深入体会。5 参考文献（1）蒋卓勤 邓玉元主编，Multisim2001及其在电子设计中的应用，西安电子科技大学出版社，2003.10 ISBN7-5606-1299-7（2）米 永日 主编，Protel2004电路设计与仿真，机械工业出版社，2006.1 ISBN 7-111-18223-5(3) 陈大钦主编，电子技术基础实验：电子电路实验、设计、仿真2版，P87-91，北京：高等教育出版社，2000 ISBN 7-04-007985-2(4) 康华光主编,电子技术基础 模拟部分（第四版）,P394-424,高等教育出版社1998年2月 ISBN7-04-007241-6