模電函數(shù)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)報(bào)告_第1頁
模電函數(shù)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)報(bào)告_第2頁
模電函數(shù)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)報(bào)告_第3頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上北京工業(yè)大學(xué)耿丹學(xué)院課程設(shè)計(jì)題 目: 函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 課 程: 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 專 業(yè): 通信工程 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)教師: 完成日期: 第 一 部 分任務(wù)及指導(dǎo)書(含課程設(shè)計(jì)計(jì)劃安排)專心-專注-專業(yè)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書課題:函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)函數(shù)發(fā)生器的簡(jiǎn)介函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同,有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器,使用的器件可以是分立器件 (如低頻信號(hào)函數(shù)發(fā)生器S101全部采用晶體管),也可以采用集成電路(如單片函數(shù)發(fā)生器模塊8038)。為進(jìn)一步掌握電路的基本

2、理論及實(shí)驗(yàn)調(diào)試技術(shù),本課題采用由集成運(yùn)算放大器與晶體管差分放大器共同組成的方波三角波正弦波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法。產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的方案有多種,如首先產(chǎn)生正弦波,然后通過整形電路將正弦波變換成方波,再由積分電路將方波變成三角波;也可以首先產(chǎn)生三角波方波,再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊?。本課題采用先產(chǎn)生方波三角波,再將三角波變換成正弦波的電路設(shè)計(jì)方法,一、函數(shù)發(fā)生器的工作原理本課題中函數(shù)發(fā)生器電路組成框圖如下所示:由比較器和積分器組成方波三角波產(chǎn)生電路,比較器輸出的方波經(jīng)積分器得到三角波,三角波到正弦波的變換電路主要由差分放大器來完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定,輸入阻抗高,抗干

3、擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器時(shí),可以有效地抑制零點(diǎn)漂移,因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。圖1-1 函數(shù)發(fā)生器電路組成框圖三、設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)1設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試函數(shù)發(fā)生器2輸出波形:正弦波、方波、三角波;3頻率范圍 :在401.6KHz范圍內(nèi)可調(diào) ;4輸出波形:三角波10V,正弦波6V;四、設(shè)計(jì)所用儀器及器件1直流穩(wěn)壓電源2雙蹤示波器3萬用表4運(yùn)放7415電阻、電容若干6三極管7面包板五、日程安排1布置任務(wù)、查閱資料,方案設(shè)計(jì)。(一天)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,查閱參考資料,進(jìn)行方案設(shè)計(jì)及可行性論證,確定設(shè)計(jì)方案,畫出詳細(xì)的原理圖。2上機(jī)

4、在EDB(或EDA)對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行模擬仿真調(diào)試、畫電路原理接線圖。(半天)要求在虛擬儀器上觀測(cè)到正確的波形并達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。3電路的裝配及調(diào)試。(兩天半)在面包板上對(duì)電路進(jìn)行裝配調(diào)試,使其全面達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo),最終通過驗(yàn)收。4總結(jié)報(bào)告。(一天)六、課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容:總結(jié)設(shè)計(jì)過程,寫出設(shè)計(jì)報(bào)告,設(shè)計(jì)報(bào)告具體內(nèi)容要求如下:1課程設(shè)計(jì)的目和設(shè)計(jì)的任務(wù)2課程設(shè)計(jì)的要求及技術(shù)指標(biāo)3總方案的確定并畫出原理框圖。4各組成單元電路設(shè)計(jì),及電路的原理、工作特性(結(jié)合設(shè)計(jì)圖寫) 5總原理圖,工作原理、工作特性(結(jié)合框圖及電路圖講解)。6電路安裝、調(diào)試步驟及方法,調(diào)試中遇到的問題,及分析解決方法。7實(shí)驗(yàn)結(jié)果分

5、析,改進(jìn)意見及收獲。8體會(huì)。七、電子電路設(shè)計(jì)的一般方法:1仔細(xì)分析產(chǎn)品的功能要求,利用互連網(wǎng)、圖書、雜志查閱資料,從中提取相關(guān)和最有價(jià)值的信息、方法。(1)設(shè)計(jì)總體方案。(2)設(shè)計(jì)單元電路、選擇元器件、根據(jù)需要調(diào)整總體方案。(3)計(jì)算電路(元件)參數(shù)。(4)繪制總體電路初稿。(5)上機(jī)在EDB(或EDA)電路實(shí)驗(yàn)仿真。(6)繪制總體電路。2明確電路圖設(shè)計(jì)的基本要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。并上機(jī)在EDB(或EDA)上進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)仿真,電路圖設(shè)計(jì)已有不少的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,利用這些軟件可顯著減輕了人工繪圖的壓力,電路實(shí)驗(yàn)仿真大大減少人工重復(fù)勞動(dòng),并可幫助工程技術(shù)人員調(diào)整電路的整體布局,減少電路不同部分的相

6、互干擾等等。3掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試。電子元器件種類繁多,并且不斷有新的功能、性能更好的元器件出現(xiàn)。需要通過互連網(wǎng)、圖書、雜志查閱它們的識(shí)別和測(cè)試方法。對(duì)于常用元器件,不少手冊(cè)有所介紹。4、熟悉常用儀表,了解電路調(diào)試的基本方法。通過排除電路故障,提高電路性能的過程,鞏固理論知識(shí),提高解決實(shí)際問題的能力。5、獨(dú)立書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。第 二 部 分課程設(shè)計(jì)報(bào)告目 錄1設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)(1)1.1 課程設(shè)計(jì)的目的 (1)1.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求 (1)1.3 課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo) (1)2 電路設(shè)計(jì)總方案及原理框圖 (2) 2.1 電路設(shè)計(jì)原理框圖(2) 2.2 電路設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)(2)3 各部分

7、電路設(shè)計(jì) (3)3.1 方波發(fā)生電路的工作原理 (3)3.2 方波-三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理(3)3.3 三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理(6) 3.3電路的參數(shù)選擇及計(jì)算(8)3.5 總電路圖 (8)4 電路仿真(10)4.1 方波-三角波發(fā)生電路的仿真(10)4.2 三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的仿真(12)5 電路的安裝與調(diào)試(15)5.1 方波-三角波發(fā)生電路的安裝與調(diào)試(15)5.2 三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的安裝與調(diào)試(15)5.3 總電路的安裝與調(diào)試(15)5.4 電路安裝與調(diào)試中遇到的問題及分析解決方法(16)6電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(17)6.1 方波-三角波發(fā)生電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(17)6.2

8、 三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(17)6.3 實(shí)測(cè)電路波形、誤差分析及改進(jìn)方法(18)7 收獲與體會(huì)(19)8 儀器儀表明細(xì)清單(20)參考文獻(xiàn)(21)一設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)(一) 課程設(shè)計(jì)的目的1掌握電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法。2掌握模擬IC器件的應(yīng)用。3培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐的能力。(二)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求1仔細(xì)分析產(chǎn)品的功能要求,利用互連網(wǎng)、圖書、雜志查閱資料,從中提取相關(guān)和最有價(jià)值的信息、方法。(1)設(shè)計(jì)總體方案。(2)設(shè)計(jì)單元電路、選擇元器件、根據(jù)需要調(diào)整總體方案。(3)計(jì)算電路(元件)參數(shù)。(4)繪制總體電路初稿。(5)上機(jī)在EDB(或EDA)電路實(shí)驗(yàn)仿真。(6)繪制總體電路

9、。2明確電路圖設(shè)計(jì)的基本要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。并上機(jī)在EDB(或EDA)上進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)仿真,電路圖設(shè)計(jì)已有不少的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,利用這些軟件可顯著減輕了人工繪圖的壓力,電路實(shí)驗(yàn)仿真大大減少人工重復(fù)勞動(dòng),并可幫助工程技術(shù)人員調(diào)整電路的整體布局,減少電路不同部分的相互干擾等等。3掌握常用元器件的識(shí)別和測(cè)試。電子元器件種類繁多,并且不斷有新的功能、性能更好的元器件出現(xiàn)。需要通過互連網(wǎng)、圖書、雜志查閱它們的識(shí)別和測(cè)試方法。對(duì)于常用元器件,不少手冊(cè)有所介紹。4熟悉常用儀表,了解電路調(diào)試的基本方法。通過排除電路故障,提高電路性能的過程,鞏固理論知識(shí),提高解決實(shí)際問題的能力。5獨(dú)立書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。(三)課

10、程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)1.設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試函數(shù)發(fā)生器;2.輸出波形:正弦波、方波、三角波;3.頻率范圍 :在1010000Hz范圍內(nèi)可調(diào) ;4.輸出電壓:方波U24V,三角波U8V,正弦波U>1V;二電路設(shè)計(jì)總方案及原理框圖(一) 電路設(shè)計(jì)原理框圖函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或者儀器。電路形式可以采用由運(yùn)放及分離元件構(gòu)成;也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器。根據(jù)用途不同,有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測(cè)中具有十分廣泛的用途?,F(xiàn)在我們通過對(duì)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的原理以及構(gòu)成設(shè)計(jì)一個(gè)能變換出三角波、正弦波、方波的簡(jiǎn)易發(fā)生器。我們通過對(duì)電路

11、的分析,參數(shù)的確定選擇出一種最適合本課題的方案。在達(dá)到課題要求的前提下保證經(jīng)濟(jì)、方便、優(yōu)化的設(shè)計(jì)策略。按照設(shè)計(jì)的方案選擇具體的原件,焊接出具體的實(shí)物圖,并在實(shí)驗(yàn)室對(duì)焊接好的實(shí)物圖進(jìn)行調(diào)試,觀察效果并與最初的設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)作對(duì)比。最后分析出現(xiàn)誤差的原因以及影響因素。圖2-1 函數(shù)發(fā)生器電路組成框圖(二) 電路設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)由比較器和積分器組成方波三角波產(chǎn)生電路,比較器輸出的方波經(jīng)積分器得到三角波,三角波到正弦波的變換電路主要由差分放大器來完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定,輸入阻抗高,抗干擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器時(shí),可以有效地抑制零點(diǎn)漂移,因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變

12、換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。能實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)的指標(biāo)要求,且能實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的幅度調(diào)節(jié)。但積分電路的時(shí)間參數(shù)選擇需保證電路不出現(xiàn)積分飽和失真。三各部分電路設(shè)計(jì)(一) 方波發(fā)生電路的工作原理此電路由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。RC回路既作為延遲環(huán)節(jié),又作為反饋網(wǎng)絡(luò),通過RC充、放電實(shí)現(xiàn)輸出狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。設(shè)某一時(shí)刻輸出電壓Uo=+Uz,則同相輸入端電位Up=+UT。Uo通過R3對(duì)電容C正向充電,如圖中實(shí)線箭頭所示。反相輸入端電位n隨時(shí)間t的增長而逐漸增高,當(dāng)t趨于無窮時(shí),Un趨于+Uz;但是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo從+Uz躍變?yōu)?Uz,與此同時(shí)Up從+Ut躍變?yōu)?

13、Ut。隨后,Uo又通過R3對(duì)電容C反向充電,如圖中虛線箭頭所示。Un隨時(shí)間逐漸增長而減低,當(dāng)t趨于無窮大時(shí),Un趨于-Uz;但是,一旦Un=-Ut,再減小,Uo就從-Uz躍變?yōu)?Uz,Up從-Ut躍變?yōu)?Ut,電容又開始正相充電。上述過程周而復(fù)始,電路產(chǎn)生了自激振蕩。圖3-1 方波發(fā)生電路U-=UcU+= (R3/ (R3+R4+Rp2) (+Uz)Ut = (R3/ (R3+R4+Rp2) (+Uz)Uc (t) =Uc (oo) + Uc (0)-Uc (oo) e -t/Ut+=Uz+ Ut_-Uz T=2/ln (1+2R3/(R4+Rp2)(二) 方波-三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理圖3-

14、2 方波-三角波產(chǎn)生電路圖 圖3-3 比較器的電壓傳輸特性 圖3-4 方波-三角波變換工作原理如下:若a點(diǎn)斷開,運(yùn)算發(fā)大器A1與R1、R2及R3、RP1組成電壓比較器,C1為加速電容,可加速比較器的翻轉(zhuǎn)。運(yùn)放的反相端接基準(zhǔn)電壓,即U-=0,同相輸入端接輸入電壓Uia,R1稱為平衡電阻。比較器的輸出Uo1的高電平等于正電源電壓+Vcc,低電平等于負(fù)電源電壓-Vee(|+Vcc|=|-Vee|), 當(dāng)比較器的U+=U-=0時(shí),比較器翻轉(zhuǎn),輸出Uo1從高電平跳到低電平-Vee,或者從低電平Vee跳到高電平Vcc。設(shè)Uo1=+Vcc,則 將上式整理,得比較器翻轉(zhuǎn)的下門限單位Uia-為 若Uo1=-Ve

15、e,則比較器翻轉(zhuǎn)的上門限電位Uia+為 比較器的門限寬度由以上公式可得比較器的電壓傳輸特性,如圖3-71所示。a點(diǎn)斷開后,運(yùn)放A2與R4、RP2、C2及R5組成反相積分器,其輸入信號(hào)為方波Uo1,則積分器的輸出Uo2為時(shí),時(shí),可見積分器的輸入為方波時(shí),輸出是一個(gè)上升速度與下降速度相等的三角波,其波形關(guān)系下圖所示。a點(diǎn)閉合,既比較器與積分器首尾相連,形成閉環(huán)電路,則自動(dòng)產(chǎn)生方波-三角波。三角波的幅度為方波-三角波的頻率f為由以上兩式可以得到以下結(jié)論:1. 電位器RP2在調(diào)整方波-三角波的輸出頻率時(shí),不會(huì)影響輸出波形的幅度。若要求輸出頻率的范圍較寬,可用C2改變頻率的范圍,PR2實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)。2.

16、 方波的輸出幅度應(yīng)等于電源電壓+Vcc。三角波的輸出幅度應(yīng)不超過電源電壓+Vcc。電位器RP1可實(shí)現(xiàn)幅度微調(diào),但會(huì)影響方波-三角波的頻率。(三)三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理圖3-5 三角波-正弦波產(chǎn)生電路三角波正弦波的變換電路主要由差分放大電路來完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定,輸入阻抗高,抗干擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器,可以有效的抑制零點(diǎn)漂移,因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。分析表明,傳輸特性曲線的表達(dá)式為: 式中差分放大器的恒定電流;溫度的電壓當(dāng)量,當(dāng)室溫為25oc時(shí),UT26mV。如果Uid為三角波,設(shè)表達(dá)式為式中U

17、m三角波的幅度; T三角波的周期。為使輸出波形更接近正弦波,由圖可見:(1) 傳輸特性曲線越對(duì)稱,線性區(qū)越窄越好;(2) 三角波的幅度Um應(yīng)正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。(3) 圖為實(shí)現(xiàn)三角波正弦波變換的電路。其中Rp3調(diào)節(jié)三角波的幅度,Rp4調(diào)整電路的對(duì)稱性,其并聯(lián)電阻R11用來減小差分放大器的線性區(qū)。電容C1,C2,C3為隔直電容,C4為濾波電容,以濾除諧波分量,改善輸出波形。 圖3-6 三角波-正弦波變換(四)電路的參數(shù)選擇及計(jì)算1.方波-三角波中電容C01變化(關(guān)鍵性變化之一)實(shí)物連線中,我們一開始很長時(shí)間出不來波形,后來將C02從10uf(理論時(shí)可出來波形)換成0.1uf時(shí),順利得

18、出波形。實(shí)際上,分析一下便知當(dāng)C02=10uf時(shí),頻率很低,不容易在實(shí)際電路中實(shí)現(xiàn)。2.三角波-正弦波部分比較器A1與積分器A2的元件計(jì)算如下。得即取 ,則,取 ,RP1為47K的點(diǎn)位器。區(qū)平衡電阻由式(3-62)即當(dāng)時(shí),取,則,取,為100K電位器。當(dāng)時(shí) ,取以實(shí)現(xiàn)頻率波段的轉(zhuǎn)換,R4及RP2的取值不變。取平衡電阻。三角波>正弦波變換電路的參數(shù)選擇原則是:隔直電容C3、C4、C5要取得較大,因?yàn)檩敵鲱l率很低,取,濾波電容視輸出的波形而定,若含高次斜波成分較多,可取得較小,一般為幾十皮法至0.1微法。R11=100歐與RP4=100歐姆相并聯(lián),以減小差分放大器的線性區(qū)。差分放大器的幾靜態(tài)

19、工作點(diǎn)可通過觀測(cè)傳輸特性曲線,調(diào)整RP4及電阻R*確定。(五)總電路圖圖3-7 函數(shù)發(fā)生器總電路圖四電路仿真(一) 方波-三角波發(fā)生電路的仿真仿真條件:先調(diào)節(jié)R4的電阻,即按動(dòng)a鍵,使得輸出三角波的峰峰值為8V,然后改變電容的值,讓它分別為0.01uF、0.1uF、1uF、10uF,對(duì)應(yīng)電阻R6的范圍(即改變b的大?。┑贸霾煌膱D形。 圖4-1 C1=0.01uF 1% 圖4-2 C1=0.01uF 99% 圖4-3 C1=0.1uF 1% 圖4-4 C1=0.1uF 99% 圖4-5 C1=1uF 1% 圖4-6 C1=1uF 99% 圖4-7 C1=10uF 1% 圖4-8 C1=10uF

20、 99%(二)三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的仿真仿真條件:先將電容接地,調(diào)節(jié)Rp4,從而調(diào)節(jié)輸出電壓。再輸入三角波,看輸出是否為正弦波,并記錄最大不失真時(shí)的正弦波峰峰值,使之大于1V。圖4-9 靜態(tài)工作點(diǎn) 圖4-10 C1=0.01uF 1% 圖4-11 C1=0.01uF 99% 圖4-12 C1=0.1uF 1% 圖4-13 C1=0.1uF 99% 圖4-14 C1=1uF 1% 圖4-15 C1=1uF 99% 圖4-16 C1=10uF 1% 圖4-17 C1=10uF 99%五電路的安裝與調(diào)試(一)方波-三角波發(fā)生電路的安裝與調(diào)試1安裝方波三角波產(chǎn)生電路(1)把兩塊741集成塊插入面包板

21、,注意布局;(2)分別把各電阻放入適當(dāng)位置,尤其注意電位器的接法;(3)按圖接線,注意直流源的正負(fù)及接地端。 2調(diào)試方波三角波產(chǎn)生電路(1)接入電源后,用示波器進(jìn)行雙蹤觀察;(2)調(diào)節(jié)RP1,使三角波的幅值滿足指標(biāo)要求;(3)調(diào)節(jié)RP2,微調(diào)波形的頻率;(4)觀察示波器,各指標(biāo)達(dá)到要求后進(jìn)行下一部按裝。(二)三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的安裝與調(diào)試1安裝三角波正弦波變換電路(1)在面包板上接入差分放大電路,注意三極管的各管腳的接線;(2)搭生成直流源電路,注意R*的阻值選??;(3)接入各電容及電位器,注意C6的選??;(4)按圖接線,注意直流源的正負(fù)及接地端。2調(diào)試三角波正弦波變換電路(1)接入直流源

22、后,把C4接地,利用萬用表測(cè)試差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn);(2)測(cè)試V1、V2的電容值,當(dāng)不相等時(shí)調(diào)節(jié)RP4使其相等;(3)測(cè)試V3、V4的電容值,使其滿足實(shí)驗(yàn)要求;(4)在C4端接入信號(hào)源,利用示波器觀察,逐漸增大輸入電壓,當(dāng)輸出波形剛好不失真時(shí)記入其最大不失真電壓;(三)總電路的安裝與調(diào)試1. 把兩部分的電路接好,進(jìn)行整體測(cè)試、觀察2. 針對(duì)各階段出現(xiàn)的問題,逐各排查校驗(yàn),使其滿足實(shí)驗(yàn)要求,即使正弦波的峰峰值大于1V。(四)調(diào)試中遇到的問題及分析與總結(jié)方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器電路是由三級(jí)單元電路組成的,在裝調(diào)多級(jí)電路時(shí)通常按照單元電路的先后順序分級(jí)裝調(diào)與級(jí)聯(lián)。1.方波-三角波發(fā)生器的裝

23、調(diào)由于比較器A1與積分器A2組成正反饋閉環(huán)電路,同時(shí)輸出方波與三角波,這兩個(gè)單元電路可以同時(shí)安裝。需要注意的是,安裝電位器RP1與RP2之前,要先將其調(diào)整到設(shè)計(jì)值,如設(shè)計(jì)舉例題中,應(yīng)先使RP1=10K,RP2?。?.5-70)K內(nèi)的任一值,否則電路可能會(huì)不起振。只要電路接線正確,上電后,UO1的輸出為方波,UO2的輸出為三角波,微調(diào)RP1,使三角波的輸出幅度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求有,調(diào)節(jié)RP2,則輸出頻率在對(duì)應(yīng)波段內(nèi)連續(xù)可變。2.三角波-正弦波變換電路的裝調(diào) 按照電路,裝調(diào)三角波正弦波變換電路,其中差分發(fā)大電路可利用課題三設(shè)計(jì)完成的電路。電路的 調(diào)試步驟如下。(1)經(jīng)電容C4輸入差摸信號(hào)電壓Uid=

24、50v,F(xiàn)i =100Hz正弦波。調(diào)節(jié)Rp4及電阻R*,是傳輸特性曲線對(duì)稱。在逐漸增大Uid。直到傳輸特性曲線形狀入圖373所示,記 下次時(shí)對(duì)應(yīng)的 Uid即Uidm值。移去信號(hào)源,再將C4左段接地,測(cè)量差份放大器的 靜態(tài)工作點(diǎn)I0 ,Uc1,Uc2,Uc3,Uc4.(2)Rp3與C4連接,調(diào)節(jié)Rp3使三角波俄 輸出幅度經(jīng)Rp3等于Uidm值,這時(shí)Uo3的 輸出波形應(yīng) 接近 正弦波,調(diào)節(jié)C6大小可改善輸出波形。如果Uo3的 波形出現(xiàn)正弦波失真,則應(yīng)調(diào)節(jié)和改善參數(shù),產(chǎn)生是真的 原因及采取的措施有;1)鐘形失真 傳輸特性曲線的 線性區(qū)太寬,應(yīng)減小Re2。2)半波圓定或平頂失真 傳輸特性曲線對(duì)稱性差,

25、工作點(diǎn)Q偏上或偏下,應(yīng)調(diào)整電阻R*。3)非線性失真 三角波傳輸特性區(qū)線性度 差引起的失真,主要是受到運(yùn)放的影響??稍谳敵龆思訛V波網(wǎng)絡(luò)改善輸出波形。(3) 性能指標(biāo)測(cè)量與誤差分析 1)放波輸出電壓Upp=2Vcc是因?yàn)檫\(yùn)放輸出極有PNP型兩種晶體組成復(fù)合互補(bǔ)對(duì)稱電路,輸出方波時(shí),兩管輪流截止與飲和導(dǎo)通,由于導(dǎo)通時(shí)輸出電阻的影響,使方波輸出度小于電源電壓值。2)方波的上升時(shí)間T,主要受預(yù)算放大器的限制。如果輸出頻率的 限制??山佣砑铀匐娙軨1,一般取C1為幾十皮法。用示波器或脈沖示波器測(cè)量T。六電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(一)方波-三角波發(fā)生電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Multisim仿真結(jié)果:表6-1 multisim仿

26、真結(jié)果C=0.01uffmin=625HZfmax=1.09KHZC=0.1uffmin=66.2HZfmax=1KHZC=1ufFmin=6.69HZfmax=113HZC=10ufFmin=0.672HZfmax=11.429HZ實(shí)際電路結(jié)果:表6-2實(shí)際電路結(jié)果C=0.01uffmin=833HZfmax=10KHZC=0.1uffmin=78.125HZfmax=2.08KHZC=1uffmax=217HZC=10uffmax=12.5HZ最大不失真電壓U=1.9306V(二)三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際電路結(jié)果:(1) 靜態(tài)工作點(diǎn):表6-3 靜態(tài)工作點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果R17=15KV

27、c1=5.291 V Vc2=5.302VVc3=470mV Vc4=84mV(2).最后波形:Uo3(正弦波) Uo2(三角波)測(cè)量值Uo3=1.9306V峰峰值Uo2=100mV(三)實(shí)測(cè)電路波形、誤差分析及改進(jìn)方法圖6-1 失真波形將C6替換為由兩個(gè).1uF串聯(lián)或直接拿掉, C1=0.1uF U=53mv Uo=2.4v >1vC1=0.01uF U=53mv Uo=2.6v>1v Xc=1/W*C,當(dāng)輸出波形為高頻時(shí),若電容C6較大,則Xc很小,高頻信號(hào)完全被吞并,無法顯示出來。七收獲與體會(huì)為期半個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了,最后完成了電路仿真,焊接,調(diào)試成功,得出一系列的實(shí)

28、驗(yàn)結(jié)果,我們還是很高興的。剛開始的時(shí)候,面對(duì)已經(jīng)畫好的圖時(shí),仿真怎么都出不來結(jié)果的時(shí)候,我們很是著急,無論電路怎么修改時(shí)都不能得出結(jié)果,后來我們互相討論,仔細(xì)研究了之前老師講解的內(nèi)容,總算是得出了正確的波形,很高興,接下來就比較容易了,根據(jù)不同結(jié)果的電容得出對(duì)應(yīng)的波形。第二天,就進(jìn)入到焊接階段了,以前我們也接觸過焊接,所以還是能完成的。不過這些電路元件比較多,而且又要接線,我們?yōu)榱耸闺娐钒逭w看上去美觀,事先還把各自對(duì)應(yīng)的原件位置畫了記號(hào),方便到時(shí)焊接。焊接的時(shí)候剛開始會(huì)比較緊張,但到后面就變的好多了。焊接好了之后便是調(diào)試了,雖然剛開始遇到一些問題,但后來還是找到了相關(guān)的原因所在,最后總算是調(diào)試成功了,出來結(jié)果了。這次課程設(shè)計(jì)給了我們動(dòng)手自己操作的機(jī)會(huì),我學(xué)會(huì)了很多。課程設(shè)計(jì)給了我們一次實(shí)際掌握知識(shí)的機(jī)會(huì),離開了課堂嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境,接觸到真正的電路元件,實(shí)際的動(dòng)手操作,解決問題。對(duì)于我們而言,最缺少的就是實(shí)習(xí)動(dòng)手能力了,

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