目录
一、概述 (2)杯芳烃
二、技术性能指标 (2)
2.2设计目的 (3)
2.3设计要求 (3)
三、方案的选择 (3)
3.1方案一 (4)
3.2方案二 (5)
3.3最终方案 (6)
4.2三角波产生电路 (9)
4.3正弦波产生电路 (11)
五、总电路图 (13)
六、波形仿真结果 (13)
6.1矩形波仿真结果 (13)
三爪卡盘结构6.2三角波仿真结果 (14)
6.3正弦波仿真结果 (15)
6.4三种波形同时仿真结果 (15)
七、PCB版制作与调试 (16)
结论 (17)
总结与体会 (18)
致谢 (18)
附录1 元件清单 (19)
附录2 参考文献 (20)
一、概述
信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
二、技术性能指标
2.1设计内容及技术要求
设计并制作一个信号发生器,具体要求如下:
1、能够输出正弦波、方波、三角波;
2、输出信号频率范围为1——10Hz,10——100Hz;
3、输出信号幅值:方波Up-p=24V,三角波Up-p=0——20V,正弦波U>1V;
4、波形特征:方波Tr<10s(100Hz,最大输出时),三角波失真系数THD<2%,正弦波失真系数THD<5%;
5、电源:±13V直流电源供电;
按照以上技术完成要求设计出电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim进行必要的仿真,用PROTEL软件进行制板、焊接,然后对制作的电路完成调试,撰写设计报告测,通过答辩。
2.2设计目的
电子电路设计及制作课程是电子技术基础课程的实践性教学环节,通过该教学环节,要求达到以下目
的:
1、使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力;
2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力;
3、熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
2.3设计要求
1、设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求;
2、必须独立完成设计课题;
3、合理选用元器件;
4、按时完成设计任务并提交设计报告。
三、方案的选择
磁性材料液压机根据实验任务的要求,对信号产生部分可采用多种方案:如模拟电路实现方案,数字电路实现方案,模数结合实现方案等。鉴于波形信号的产生和模拟联系紧密,我们用模拟电路实现方案。模拟电路的实现方案就是指全部采用模拟电路的方式,以实现信号产生电路的所有功能。就此方案,也有几种电路方式。
3.1 方案一
R 1R 2R 3W R 10K Ω20K Ω1K Ω0.022F μC P
V 01
V 02
涂布刮刀
银触点标准V Z D Z
V ±50K ΩA 1A 2N
V 图1 方波和正弦波产生电路 用方波和三角波产生电路输出方波和三角波,再通过三角波—正弦波转换器产生正弦波。
方波和三角波发生器的工作原理:
A1构成迟滞比较器
同相端电位Vp 由V01和VO2决定。利用叠加定理可得: 当 Vp >0时,A1输出为正,即Vo1 = +Vz ;当 Vp <0时,A1输出为负即Vo1 =-Vz 。
A2构成反相积分器
Vo1为负时,Vo2向正向变化,Vo1为正时,Vo2向负向变化。假设电源接通时Vo1=-Vz ,线性增加。
当: 时,可得:
当Vo2上升到使Vp 略高于0V 时,A1的输出翻转到Vo1=+Vz 。 021*******V R R R V R R R V P +++=Z V R R
V 2102=0)()(2
1122121=++-+=Z Z P V R R R R R V R R R V
同样: 时
当Vo2下降到使Vp 略低于0时,Vo1 =-Vz 。这样不断的重复,就可以得到方波Vo1和三角波Vo2。其
gammaproteobacteria输出波形如图2-6所示。输出方波的幅值由稳压管DZ 决定,被限制在稳压值±Vz 之间。 电路的振荡频率:
C R R R f W o ∙∙=
42 方波幅值:Z O V V ±=1
三角波幅值:
CC O V R R V 212= 调节W R 可改变振荡频率,但三角波的幅值也随之而变化。 Z V +Z
V -12
Z R V R +12
Z R V R -t
0V
图2 方波和正弦波波形图 3.2 方案二
Z V R R V 2
102-=Z
V