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 | ||||||||||||||
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；100Hz～1kHz； （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）主要器件：集成运算放大器 μA741×2、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—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 | 银行联动门（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； （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—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元件的参数。 （3）用万能板设计PCB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）掌握方波—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—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 | |||||||||||||
操作步骤 | （1）课题分析 根据任务，独立可调方波—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—三角波发生电路主要参数为： 方波的幅度： ① 三角波的幅度： 破窗锤 ② 方波、三角波的频率： ③ 从式②和③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。 | |||||||||||||
任务 分解 | 任务二 方波—三角波产生电路设计 | |||||||||||||
操作步骤 | （1）方波—三角波产生电路的结构 方波—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。 由图2-1分析可知比较器有两个门限电压 ， 运放A2与R4、RW1（置中点时）、C及R5组成反相积分器，其输入信号为方波uo1时，则输出积分器的电压为 当uo1=+Vz时 当uo1=-Vz时 可见积分器输入方波时，输出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： 方波—三角波的频率为 由上分析可知： a) 电位器Rw1在调整方波—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 因此 取R2=10kΩ，则R3 =20 kΩ。取平衡电阻R1=R2//R3≈10 kΩ加密芯片。 因为 当10Hz≤f≤100Hz时，取C=1μF，则R4+Rw1+Rw2=（50~500）kΩ，取R4=1 kΩ，Rw2为100 kΩ电位器，Rw1为470 kΩ电位器。当 100Hz≤f≤1KHz，取C=0.1μF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 kΩ。 | |||||||||||||
任务 分解 | 任务三 幅度单独可调电路设计 | |||||||||||||
操作步骤 | (1)方波—三角波独立可调电路的结构： 理论上说，在方波—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—三角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 | |||||||||||||
操作步骤 | 参考有关书籍制作好PCB板，如：参看电子工艺实训教程/ (21世纪全国高校电子电工类规划教材) /作者:殷志坚 | |||||||||||||
任务 分解 | 任务五 方波—三角波产生电路的安装 | |||||||||||||
操作步骤 | 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。 营养块（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webservice安全 分解 | 任务六 方波—三角波产生电路的调试 | |||||||||||||
本文发布于:2023-05-22 00:40:48，感谢您对本站的认可！
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