北京工业大学
学院 电子信息与控制工程
专业
班级 组号
题目1车流量、 压控阶梯波发生器
姓名
学号
指导老师 摄像机标定
成 绩
年 月 日
压控阶梯波发生器（数字类）
（一）设计任务
离子风机aryang在规定时间内设计并调试一个由电压控制的阶梯波发生器。
（二）设计要求
1、输出阶梯波的频率能被输入直流电压所控制，频率控制范围为600Hz至1000Hz。 2、输出阶梯波的台阶级数为10级，且比例相等。
3、输出阶梯波的电压为1V/级。
4、输入控制电压的范围0.5V至0.6V。
（三）调试要求
利用实验室设备和指定器件进行设计、组装和调试，达到设计要求，写出总结报告。
（四）方案选择
1、Lm358组成压频转换电路；
2、NE555构成压频转换电路。
方案论证
数字电路精确度较高、有较强的稳定性、可靠性和抗干扰能力强，数字系统的特性不易随使用条件变化而变化，尤其使用了大规模的继承芯片，使设备简化，进一步提高了系统的稳定性和可靠性，在计算精度方面，模拟系统是不能和数字系统相比拟的。数字系统有算术运算能力和逻辑运算能力，电路结构简单，便于制造和大规模集成，可进行逻辑推理和逻辑判断；具有高度的规范性，对电路参数要求不严，功能强大。为了得到更精彩的波形采用数模混合方案。
（五）实验元器件和芯片
运算放大器Lm358，TTL电路74LS20生物质气化燃烧机、74LS161、74LS175，CMOS缓冲器CD4010，稳压管，二极管1N4148，电位器，电容，电阻。
（六）设计方案
整体设计思路：
压频转换→计数器→权电阻→运放=>阶梯波
利用Lm358组成压频转换电路；使用CD4010缓冲，形成可被数字电路识别的矩形波信号；74LS161与74LS20组合构成十进制计数器；利用74LS175提高负载、整流信号，并组成权电阻网络；最后利用运放放大信号，并输出。
空气太阳能仿真电路图：
详细设计：
压频转换部分：
压频转换将一定的输入电压按线性的比例关系转化成频率信号，当输入电压变化时，输出频率也相应变化。其输出时矩形波。
上图采用的是电荷平衡式压频转换电路，该部分有积分器和滞回比较器组成。滞回比较器的阈值电压为：±UT=±·UZ
在波形图的t2时段，UO1是对UI的线性积分，起始值记作+UT，终值记作-UT，因而t2应满足-UT=，解得，当R1>>R2时，振荡周期T≈t2，故振荡频率受控于输入电压：。
舵角指示器
Lm358芯片信息：
