正弦波方波三角波发生器设计

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一  设计的目的及任务
可利霉素作用与用途1.1 设计目的
  1 掌握电子系统设计的一般方法。
2 培养综合应用理论知识指导实践的能力。 
  3 掌握电子元件的识别和测试。
  4 了解电路调试的基本方法。砂轮网片
1.2 设计任务和要求
  1 设计一个能产生正弦波方波三角波的函数转换器。
  2 能同时输出一定频率一定幅度的3种波形:正弦波、方波和三角波。3 可以用±12V或±15V直流稳压电源供电。
1.3 课程设计的技术指标
1输出波形频率范围0.02hz~20khz且能连续可调。
          2 正弦波幅值为±2V。
          3方波幅值为2V。spank站点集合营
          4三角波峰峰值为2V且占空比可调。
二  方案比较与论证
2.1方案一
方案一采用LC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路,构成正弦波-方波-三角波函数转换器。LC正弦波振荡电路具有容易起振、振幅大、频率调节范围宽等特点,但是输出波形较差。
LC正弦波振荡电路            电压比较器                积分电路
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图2.1.1  方案一 原理框图
2.2方案二
人体工程学椅子方案二采用石英晶体正弦波振荡电路产生正弦波,石英晶体正弦波振荡电路具有振荡频率稳定度高的优点,但其频率调节性能较差且受环境温度影响大。
石英晶体正弦波振荡电路              电压比较器          积分电路
图2.2.1  方案二  原理框图
2.3方案三
方案三首先用一个RC振荡电路产生正弦波,然后在用一个电压比较器产生方波,最后在方波基础上利用积分电路产生三角波。电路框图如图2.3.1所示。
  RC正弦波振荡电路            电压比较器                积分电路       
图2.3.1  方案三 原理框图
    综上三种方案,方案一虽然对频率的调节性能好,但输出波形较差;方案二振荡频率稳定性好,但频率不易调节,且受环境影响大,对电子元件要求也较高;方案三能实现频率的连续可调,具有简单容易操作等优点,而且对电子元件的要求也不高,都为常用元件。综上所述,方案三为最佳方案。
三  系统组成及工作原理
3.1正弦波发生电路的工作原理
3.1.1 产生正弦波的振荡条件
所谓正弦振荡,是指在不加任何输入信号的情况下,由电路自身产生一定频率、一定幅值的正弦波电压输出。
                                     
       
                    (a)                        (b)
                    图3.1.1  正弦波振荡电路的方框图
正弦波振荡电路的方框图如图3.1.1示,上一方框为放大电路,下一方框为反馈网络。
图(b)中,电路和闸通电后,在电扰动下,对于某一特定频率f0的信号形成正反馈。
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制,最终达到动态平衡,稳定在一定的幅值。即
表明正弦波振荡电路的平衡条件为:           
而平衡条件又分为幅值平衡条件和相位平衡条件,即:
                                                  幅值平衡条件
                                                相位平衡条件
所以电路的起振条件为:
3.1.2 正弦波发生电路的组成及各部分的作用
引入正反馈的反馈网络和放大电路,其中接入正反馈是产生振荡的首要条件;要产生按振荡还必需要满足幅值条件;要保证输出频率单一且实现频率的可控,必需要有选频网络;同时还应具备稳幅特性。因此,正弦波产生电路主要有放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅环节四部分组成。
1) 放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,电路获得一定幅值的输出值。
2) 19rrr正反馈网络:满足相位条件,放大电路的输入信号等于其反馈信号。
3) 选频网络:确定电路的振荡频率,使电路产生单一频率的信号,保证电路产生正弦波振荡。

本文发布于:2023-07-24 15:48:51,感谢您对本站的认可!

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