天津职业技术师范大学电子工程学院。
电子技术》同组学生姓名（学号）：钱丽 34号姜珊28号加依达尔古丽 41号。
班级： 应电1113班。
任务分工钱丽设计调试电路。
姜珊焊接电路。
加依达尔古丽写技术报告。
设计时间： 2024年 11 月 25 日 ——2024年 11月 29日。
指导教师： 刘欣月丁学文。
天津职业技术师范大学。
电子技术课程设计任务书
电子工程学院应电1113 班学生钱丽。
课程设计课题：波形发生电路红外数字转速表。
一、课程设计工作日自 2013 年 11 月 25日至 2013 年 12 月 13 日。
二、同组学生： 姜珊加依达尔古丽
三、课程设计任务要求：
第1周题目（4选1，允许学生自主选择其它题目）
1、波形发生电路。
用集成运放设计正弦波—方波—三角波发生电路。其中正弦波振荡频率为160hz，幅度为10v；方波频率与正弦波相同，输出电压幅度为6v；三角波频率与正弦波相同，幅度为4v。
2、万用电表
用集成运放设计万用电表电路。直流电压表：满量程+6v；直流电流表：
满量程10ma；交流电压表：满量程6v，50hz～1khz；交流电流表：满量程10ma；欧姆表：
满量程分别为1kω，10 kω，100 kω。
3、温度数字显示监控装置
温度测量显示范围：15~100oc，上下限温度超限报警，灯光或声响指示（如30—70 oc）；上下限报警温度可预置，且回差可调。
4、简易三极管特性曲线测试电路。
利用示波器x-y图示功能，设计电路用示波器显示三极管的至少四条对应不同ib的输出特性曲线。
第周题目（5选1，允许学生自主选择其它题目；有余力的学生可以再多选做一个）
1、 8路抢答器。
设置8个抢答按钮，另设1个主持人按钮用来清零。主持人清零后，首先抢答人的号码显示出来并保持到主持人再次清零。可设置定时抢答，超出规定时间为无效抢答，只要有人抢答，就发出声、光指示。
2、新型交通灯控制管理器。
东西、南北两个方向的信号灯必须交替工作；显示采用led光柱或数码管倒计时的方式。遇有紧急情况可人为将两个方向都置为红灯。
3、简易电容测试电路。
能够测0.01f—99f范围内的电容值，且可以换档操作。用两个数码管作为显示元件，测试时，测试电容接至测试端自动显示出被测电容值，且响应时间不超过2秒。
4、红外线数字转速表。
采用红外发光二极管、光敏三极管作为速度检测、转换装置，给出测量脉冲。两位数码管显示转速，每次测量后要有锁存和清零的功能。设置超速和低速的指示。
四、设计报告内容要求：（每组1份）
目录。第一周题目：波形发生电路。
一、 课程设计的目的与要求（含设计指标） 3
二、 方案论证选择 3
三、 原理设计（或基本原理） 4
四、 方案实现与测试（或调试） 8
第二周题目：红外线数字转速表8
一、课程设计的目的与要求（含设计指标） …9
二、方案论证选择9
三、原理设计（或基本原理10
四、方案实现与测试（或调试15
五、课程设计小结16
六参考文献16
七个人总结20
课题一波形发生电路。
用集成运放设计正弦波—方波—三角波发生电路。其中正弦波振荡频率为160hz，幅度为10v；方波频率与正弦波相同，输出电压幅度为6v；三角波频率与正弦波相同，幅度为4v。
首先利用rc桥式振荡电路中的选频网络和放大电路、反馈网络产生正弦波；然后利用电压比较器进行比较输出，再利用两个背靠背的稳压二极管初步限幅，组成方波发生电路；最后利用积分电路产生三角波。电路中用到的运放，我们采用含有四组独立运放的芯片lm324。电路图如下：
1.系统组成框图。
2.基本原理与单元电路设计。
1）正弦波发生电路。
选频网络：rc正弦波振荡电路，它的振荡频率为： 它主要用于低频振荡。
要想产生更高频率的正弦信号，一般采用lc正弦波振荡电路。它的振荡频率为： 。
石英振荡器的特点是其振荡频率特别稳定，它常用于振荡频率高度稳定的的场合。
在本电路中要求的频率比较低，所以选择rc正弦波振荡电路。频率计算f=1/2∏rc=160。先确定电容值为0.
1uf，通过计算可得电阻为10k。为避免电阻，电容值的误差，与要求的频率符合，我们选择50k的双联电位器来对频率进行调节。
放大电路和反馈网络：
正弦波振荡电路检验，若：
a. 则不可能振荡；
b. 振荡，但输出波形明显失真；
c. 产生振荡。振荡稳定后。此种情况起振容易，振荡稳定，输出波形的失真小。
因为幅频响应的幅值最大时为f=1/3，通过分析可知当运放的放大倍数a>3时，电路才会起振，即：a=1+（r8+r9‘）/r7。先假定r7=20k，r8=15k，当r9’>25k时电路就起振了，通过调节r9‘的电阻改变放大倍数，可以调节正弦波的幅值，得到10v的正弦波。
图中二极管的作用就是稳压的作用，加上二极管在调试中比较容易调试。
2）方波发生电路。
正弦波转换方波电路的工作原理：
在单限比较器中，输入电压在阀值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是**于输入信号还是外部干扰。因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。而滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定的抗干扰能力。
从同向输入端输人的滞回比较器电路如图所示，滞回比较器电路中引人了负反馈。从集成运放输出端的限幅电路可以看出，uo＝±uz。集成运放反相输人端电位up＝ui同相输入端电位。
输出电压在输入电压u，等于阀值电压时是如何变化的呢？假设ui<-ut，那么un一定小于up，因而uo＝+uz，所以up=+uyo。只有当输人电压ui增大到+ut，再增大一个无穷小量时，输出电压uo才会从+ut跃变为-ut。
同理，假设ui>+ut，那么un一定大于up，因而uo＝-uz，所以up＝-ut。只有当输人电压ui减小到-ut，再减小一个无穷小量时，输出电压uo才会从-ut跃变为+ut。可见，uo从+ut跃变为-ut和从-ut跃变为+ut的阀值电压是不同的。
从电压传输特性上可以看出，当-ut＜ui＜+ut时，uo可能是-ut，也可能是+ut。如果ui是从小于-ut，的值逐渐增大到-ut实际上，由于集成运放的开环差模增益不是无穷大，只有当它的差模输人电压足够大时，输出电压uo才为±uz。uo在从+ut变为-ut或从-ut变为+ut的过程中，随着ui的变化，将经过线性区，并需要一定的时间。
滞回比较器中引人了正反馈，加快了uo的转换速度。例如，当uo＝+uz、up=+ut时，只要ui略大于+ut足以引起uo的下降，即会产生如下的正反馈过程：uo的下降导致up下降，而up的下降又使得uo进一步下降，反馈的结果使uo迅速变为－ut，从而获得较为理想的电压传输特性。
本电路中利用电压比较器产生方波的具体思路；
当5脚输入正电压时，7脚输出正电压经过稳压管初步稳压后得到6v左右的正电压。
当5脚输入负电压时，7脚输出负电压经过稳压管稳压同样得到-6v左右的负电压。
最后通过一个变位器调节得到峰峰值为12v的方波。
3）三角波发生电路。
利用积分电路，由反相端输入一信号。积分公式。
v（输出）= v（输入）△t/rc。这样得到的三角波的线性关系比较好！
由电路图可知，运放9脚输入与8脚的输出成负相关的线性关系。
所以我们选择将电容固定，通过调节电阻的方法来得到峰峰值为8v的三角波。
3.总体电路图。
4.元件清单。
芯片：lm324芯片一片电位器：50k两个 100k一个双联电位器50k一个。
电阻：15k一个，20k一个，10k一个，5.1k两个电容：0.1uf六个其它：二极管两个，5.6v稳压管两个。
在通电前先测试电路的焊接是否正确，用万用表测试一下保证电源和地之间不要短路。然后通电测试，先检查正弦波的输出，等测试达到标准后，再依次是方波，三角波得输出。最后通过调节都实现了理想的效果，在调试过程中遇到的最大问题就是积分电路中的电阻值和电容值不匹配，起初有点失真，但经过固定电容值，调节电阻的方法最终得到不失真的三角波。
起初要先通过计算得到大致取值范围，这样可以提高调试的效率，以下便是我们通过示波器得到的波形图及其参数。
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