模电课程设计模板
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.............................2 1)原理概述.......................2 2)电路设计.......................4 3)元器件及参数选择...............5 4)仿真结果分析...................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
一、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
二、设计任务:
① 输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调; ② 正弦波幅值为±2V,; ③ 方波幅值为2V;
④ 三角波峰-峰值为2V,占空比可调; ⑤ 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. 电路仿真软件介绍
5. 介绍仿真结果
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