目录。一设计题目2
二设计任务2
三设计报告2
1内容摘要2
2正文21)原理概述2
2)电路设计4
3)元器件及参数选择5
4)**结果分析7
四参考资料8
五进度安排9
模拟电子技术基础课程设计任务书。
1、设计题目。
设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器。
2、设计任务:
输出波形频率范围为0.2khz~20khz且连续可调;
正弦波幅值为±2v,;
方波幅值为2v;
三角波峰-峰值为2v,占空比可调;
分别用三个发光二极管显示三种波形输出;
⑥用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12v)
制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器设计。
内容摘要。本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波 \方波\ 三角波 。实现该要求有多种方案,如先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波转换成三角波;正弦波通过滞回比较可以转换成方波,方波通过一个积分电路可以转换成三角波,正弦波可以通过rc振荡电路产生。
正文。1. 原理概述。
1:直流电源部分。
通过桥式整流、电容滤波、稳压管稳压直流电源电路将220v的交流电变成+12v和-12v的直流电。
2:波形产生电路。
1) 正弦波---方波---三角波电路如图所示。
图二:利用低通滤波电路实现波形转换。
2. 电路设计。
1、直流电源的参数设计。
提供的是220v的交流电源要变为12v直流电, 变压器用 220v~15v规格的, 选的三端稳压器为:lm7812、lm7912,整流用的二极管可用1n4007 ,电解电容用3300uf c7与c8可用0.33uf c5与c6可用0.
1uf c3与c4可用220uf电容,发光二极管上的r用 1kω。
2、波形产生电路部分的参数设计。
方波要求幅值为2v,三角波要求峰峰值为2v.利用同相滞回比较器和积分运算电路分别产生方波和三角波。图中滞回比较器的输出电压,即方波的输出幅值uo1= uz,其中uz由稳压管确定,由于没有稳压值为2v的稳压管,所以在稳压管的两端并联一个10k的电位器,以达到输出电压为2v的要求。
比较器的输入电压是积分电压是积分电路的输出电压uo2,根据叠加原理,集成运放a1同相输入端的点位为:up1=r1r2r1r2uo1= uo2=uzr1= r2r1=r2
令up1 un1 0,则阈值电压:ut=r2uz r1
积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压uo1,而且uo1不是uz,所以输出电压uo2的表达式为:
uo2=-(1/r7c)uo1(t1-t0)+uo2(t0)式中u0 t0 为初态时的输出电压,设初态时uo1正好从 uz跃变为 uz,则上式可变为uo2=-(1/r7c)uz(t1-t0)+uo(t0)
积分电路反向积分,一旦uo2 ut,再稍减小,uo1uo2随时间的增长线性下降,将从 uz跃变为 uz,则uo2=-(1/r7c)uz(t2-t1)+uo(t1)
综上所述,uo1是方波,uo2为三角波,幅值为ut。 由上,正向积分的起始值为 ut,终了值为 ut 期,将它代人上式得:+ut=(1/r7c)uzt/2+(-ut),积分时间为二分之一周,式中ut=r2uz,经整理得振荡周期为 t=4r8r7c1/r1
振荡频率为:f=r1/4r7r8c1
调节电路中r1,r2,r5的阻值和电容c的容量,可以改变振荡频率,而调节r1和r2的阻值,可以改变三角波的幅值。
因为方波的幅值为2v,三角波的峰峰值为2v,所以r21 , r12取r1=20k, r2=10k, 为了更好的调节出波形,取r2为10k的电位器, 取c=0.33uf,又f为200hz~20khz,得r5为75 ~7.5k,所以取r5为10k的电位器。
三角波u02经二阶低通滤波电路后形成正弦波,其中: c2=c3=c=470nf 传递函数为aus=aup s=1 ,3 aups =src=2
令s=jw, fo=1/2∏rc,则电压放大倍数 au=aup
f=f1 , j=3 , aup=f0=2
要求正弦波的幅值为2v,则,aup=2 即aup=r6/r5=2
所以取r3=r4=1k , r6=20k, r5=10k, c2=c3=470nf
总原理图。3. 元器件及参数选择。
4. 电路**软件介绍。
5. 介绍**结果。
正弦波输出波形。
方波输出波形。
三角波输出波形。
6. 参考文献。
1《模拟电子技术基础实验及课程设计》——清华大学出版社金凤莲编著。
2.《模拟电子技术》——清华大学出版社罗振中主编。
3.《电子线路设计·实验·测试》——华中科技大学出版社志美主编
4.《模拟电子技术基础》——清华大学电子学教研组编童诗白华成英编。
5.《电子实验与课程设计》——赣南师范学院物理与电子信息学院。
三、进度安排。
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