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模电课设 多种波形发生器

模电课设 多种波形发生器
模电课设 多种波形发生器

课程设计(论文)题目:多种波形发生器

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目录

第1章多种波形发生器设计方案论证 (1)

1.1多种波形发生器的应用意义 (1)

1.2 多种波形发生器设计的要求及技术指标 (1)

1.3 设计方案论证 (2)

1.4 总体设计方案框图及分析 (3)

第2章多种波形发生器各单元电路设计 (4)

2.1 直流稳压电源电路设计 (4)

2.2 方波-三角波电路设计 (6)

2.3 三角波-正弦波电路设计 (8)

第3章多种波形发生器整体电路设计 (9)

3.1 整体电路图及工作原理 (9)

3.2 电路参数计算 (10)

3.3 整机电路性能分析 (12)

第4章设计总结 (12)

参考文献 (12)

附录:器件清单 (13)

第1章多种波形发生器设计方案论证

1.1多种波形发生器的应用意义

多种波形发生器可以说室电子领域最为实际,最为基础,最为广泛的器材,这次设计的发生器需要发出正弦波、方波、三角波。函数发生器作为一种常用的信号源,是现代信号领域内应用最为广泛的通用仪器之一,在研制,生产,测试和维修各种电子元件,部件以及整机设备时,都需要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压,电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察,测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛应用于通信、雷达、导航、宇航等领域。所以各种波形发生器的设计是一个与实际应用最密切,最重要的任务

1.2 多种波形发生器设计的要求及技术指标

(一)设计要求:

1 .分析设计要求,明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。

2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。

3 .设计各单元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。

4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。

(二)功能要求:

1.输出的各种波形工作频率范围0.02Hz~1kHz连续可调。

2.正弦波幅值±10V,失真度小于1.5%。

3.方波幅值±10V。

4.三角波峰峰值20V;各种输出波形幅值均连续可调。

1.3 设计方案论证

(一)波形产生电路方案构思与论证:

方案1:可以用正弦振荡器产生正弦波输出,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再用积分电路将方波变换成三角波输出。

图1.1 方案1原理框图

该方案结构简单,具有较好的正弦波和方波信号,要通过积分器电路产生同步的三角波,存在一定的困难。原因是积分电路的积分常数通常是不变的,而随着方波信号

频率的改变,积分电路输出三角波幅度将同时改变。若要保持三角波输出幅度不变,则须同时改变积分时间常数的大小。

方案2:可以先用比较器产生方波输出,方波经积分电路可得到三角波输出,利用折线近似法三角波变换为正弦波输出。

图1.2 方案2原理框图

该电路方波——三角波产生电路视为一体,因为比较器A1与积分器A2组成正反馈闭电路。集成运放构成电压比较器,输出方波信号,运放构成积分器,将方波变换成三角波输出。三角波——正弦波电路的转换可以通过折线法来实现,而且实际效果要优于理论。

方案3:随着集成制造技术的不断发展,信号发生器已被制造成集成专用集成电路。利用单片函数发生器5G8038、集成振荡 555 等。可灵活地组成各种波形产生电路。考虑到该方案的器件来源,舍弃该方案。因此,考虑题目选择了方案2

(二)直流稳压电源原理方框图

图1.3 自流稳压电压源原理方框图

本实验直流电源部分选择串联型直流稳压电源,整个电路包括:变压器将220v 电压降到我们试验所需的电压,然后经过整流电路,整流电路通常用单相桥式整流电路、滤波电路常采用无源元件R 、L 、C 构成的不同类型滤波电路。由于本电路为小功率可用电容输入式滤波电路。稳压电路采用串联型稳压电路,比较放大单元采用分立三极管组成的差动放大器或者集成运算放大器,可提高电路的稳定性。

1.4 总体设计方案框图及分析

经过比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,最终选择方案2。

总体设计方案框图:

图1.4 总体设计方案框图及分析

该电路方波——三角波产生电路视为一体,因为比较器A1与积分器A2组成正反馈闭电路。集成运放构成电压比较器,输出方波信号,运放构成积分器,将方波变换成三角波输出。本电路的不足可以通过分多个频率波段选多个电容的方法来弥补。三角波——正弦波电路的转换可以通过折线法来实现,而且实际效果要优于理论。

第2章多种波形发生器各单元电路设计

2.1 直流稳压电源电路设计

直流稳压电源是提供直流电压的电源设备,由电源变压器,整流,滤波,和稳压电路四部分组成,图示为由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图,其整流部分为单相桥式整流电路,滤波部分为电容滤波电路,稳压部分为串联稳压电路. 对输入电压的要求,输入电压的选取原则是,在最坏的条件下仍能保证调整管处于放大状态,不能饱和. 对调整管的要求,晶体管的额定电流Icm应大于输出电流.晶体管的耐压应高于输入电压,晶体管的最大允许耗散功率应大于调整管集电极最大功率.

(1).电源变压器:

将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压,一般次级电压u2较小。(2).整流电路:

将变压器次级交流电压u2变成单向的直流电压u3,它包含直流成份和许多谐波分量。

(3).滤波电路:

滤除脉动电压u3中的谐波分量,输出比较平滑的直流电压u4。该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。

(4).稳压电路:

它能在电网电压和负载电流的变化时,保持输出直流电压的稳定。它是直流稳压电源的重要组成部分,决定着直流电源的重要性能指标。

直流稳压电源如下图所示,则 ().24202.12.1,2.11.12V V V V V V I I =?==-= 电路中T1、R1、Dz1为稳压电源的启动电路,当输入电压为一定时,且高于Dz2的稳定电压Vz2时,稳压管两端电压Vz2使T1导通,整个电路进入正常工作状态。 输

V

V V R R R R R V V

V V R R R R V Z P P O Z P O 96600

900443186300

900

4431min

1max =?=+++==?=++=

因此,输出电压的调节范围为9至18V ,符合本实验要求。

图2.1 直流稳压电源图

2.2 方波-三角波电路设计

如下图所示,电路能自动产生方波—三角波。电路工作原理如下:若a 点断开,整个电路成开环态。运算放大器A1与R1,R2及R3,Rp1组成电压比较器,R1称为平衡电阻,C1称为加速电容,可加速比较器的翻转。运放的反相端接基准电压,即V-=0,同相端接输入电压Via 。比较器的输出Vo1的高电平近似等于平电源电压+Vcc ,低电平近似等于负电源电压-Vee ,当比较器的V+=V-=0时,比较器翻转,输出Uo1从高电平+Vcc 跳到低电平-Vee ,或从低电平-Vee 跳到高电平+Vcc 。设Vo1=+Vcc ,其中Rp1指电位器的调整值。将式子整理可得比较器翻转的下门限电位Via-,同样的,Vo1=-Vee 时得比较器的上门限电位Via+。计算公式如下所示:

Vcc

Rp R R Vee Rp R R Via Vcc

Rp R R Vcc Rp R R Via Via Rp R R Rp R Vcc Rp R R R V 132

)(132132

)(1320

1

321

3)(1322+=-+-=++-=++-=-=+++++++=

+

图2.2方波-三角波工作原理图

所以,比较器的门限宽度Vh 为

Vcc Rp R R Via Via Vh 1

32

2

+=--+=

a 点断开后,运放A2与R4,RP2,C2及R5组成反相积分器,其输入信号为方波Vo1,则积分器的输出

()?+-=

dt Vo C RP R Vo 12

241

2 当Vo1=+Vcc 时和Vo1=-Vee 时Vo2分别为如下值:

()()()()t C RP R Vee Vo t

C RP R Vcc Vo 22422

242+--=++-=

可见,当积分器输入为方波时,输入的是一个上升速率与下降速率相等的三角波。 a 点闭合,即比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,则自动产生方波-三角波。三角波的幅度

Vcc RP R R m Vo 1

32

2+=

方波-三角波的频率

()2

24241

3C RP R R RP R f ++=

由上两式可得以下结论:

(1)电位器Rp2在调整方波-三角波的输出频率时,不会影响输出的幅度。若要求输出频率范围较宽,可用C2改变频率的范围,Rp2实现频率微调。 (2)方波的输出幅值应近似等于电源电压+Vcc 。三角波的输出幅值应不超过电源电压+Vcc 。电位器Rp1可实现幅度微调,但会影响方波-三角波的频率。

2.3 三角波-正弦波电路设计

三角波-正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。其中Rp1调节三角波的幅度,Rp2调整电路的对称性,其并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。电容C1、C2、C3为隔直电容,C4为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形。

利用差分对管的饱和与截止特性进行变换。分析表明差分放大器的传输特性曲线ic1的表达式为Vt

vid e

Io

ie ic /111-+?=

?= 如果Vid 为三角波,设表达式

???

???

?≤≤??? ??--≤≤??

? ??-=)

2(434)20(44T t T T t T Vm T

t T t T Vm Vid 式中,Vm 为三角波幅度;T 为三角波周期。将它代入ic1得:

????????

?

≤<+?≤≤+?=??

?

??-?

?

?

??--)2(1)20(1)(143444T t T e Io T t e Io t ic T t T V Vm T t VtT Vm T 用计算机进行计算出来的曲线近似于正弦波,则差分放大器的输出电压近似于正弦波,为使输出波形更接近正弦波,要求:

1. 传输特性曲线尽可能的对称,线性区尽可能的窄。

2. 三角波的幅值Vm 应接近晶体管的截止电压值。

3.

图2.3 三角波-正弦波工作原理图

第3章多种波形发生器整体电路设计

3.1 整体电路图及工作原理

工作原理:串联型稳压电源为运算放大器提供10v稳定电压。运算放大器A1与R1、R2及R3、Rp1组成电压比较器,比较器翻转,输出Vo1从高电平+Vcc跳到低电平-Vcc,或从低电平-Vcc跳到高电平+Vcc,产生方波。

运放A2与R4、Rp2、C及R5组成反相积分器,其输入信号为方波Vo1,则

积分器的输出()?

+-=

dt Vo C RP R Vo 12241

2。

由分析可得:积分器的输入为方波时,输出的是一个上升速率与下降速率相等的三角波。三角波经过差分放大器完成了三角波——正弦波的转换。由于电子器件非理想性,使各段折线交界处产生了钝化效果,实际效果优于理论分析.

图3.1 整体电路图

3.2 电路参数计算

(一)方波—三角波转换电路的参数选择: 1.比较器A1与积分器A2的元件参数计算:

Vcc RP R R m Vo 1

32

2+=

110

10

2132===+Vcc m Vo Rp R R

取R2=10k 欧,则R3+Rp1=10k 欧,取R3=5k 欧,Rp1为5k 欧的电位器。 取平衡电阻R1=R2∥(R3+Rp1)≈5k 欧。由此方波和三角波的幅值均为±10V 。 2.由输出频率表达式得:

()2

24241

3C RP R R RP R f ++=

f

C R Rp R Rp R 2241

324+=

+

本实验选有4个频率波段:0.02~1Hz ,1Hz ~10Hz ,10Hz ~100Hz ,100Hz ~1KHz 各波段所选电容不同。 (1)当0.02Hz ≤f ≤1Hz 时,

取C1=100uF ,R4+Rp2=125k 欧~2.5k 欧,取R4=2.5k 欧取Rp2=150k 欧的电位器

(2)当1Hz ≤f ≤10Hz 时,

取C1′=10uF ,R4+Rp2=125k 欧~2.5k 欧,取R4=2.5k 欧取Rp2=150k 欧的电位器

(3)当10Hz ≤f ≤100Hz 时,

取C2′=1uF ,R4+Rp2=125k 欧~2.5k 欧,取R4=2.5k 欧取Rp2=150k 欧的电位器

(4)当100Hz ≤f ≤1kHz 时,

取C2=0.1uF ,R4+Rp2=125k 欧~2.5k 欧,取R4=2.5k 欧取Rp2=150k 欧的电位器

以此实现频率波段的转换,R4及Rp2的取值不变。取平衡电阻R5=10k 欧。 (二)三角波—正弦波变换电路的参数选择:

隔直电容C3,C4,C5要取得较大,因为输出频率很低,取C3=C4=C5=470uF ,滤波电容C6视输出的波形而定,若含高次谐波成分较多,则C6一般为几十皮法至0.1uF 。Re2=100欧与RP4=100欧相并联,以减小差分放大器的线性区。差分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线,调整RP4及R*来确定。经过适当的调节后可使正弦波的失真度小于1.5%。

3.3 整机电路性能分析

1、方波的上升时间t,主要受运算放大器转换速率的限制。如果输出频率较高,可R3与Rp1两端并接入加速电容C',一般取C'为几十皮法。用示波器测量t。

2、在产生方波——三角波的电路中,由于比较器A1与积分器A2组成正反馈闭电路,同时输出,这两个电路可同时安装。在安装电位器Rp1与Rp2之前,要先将其调整到设计值。

3、在三角波——正弦波电路中,由于产生正弦波是三角波折线法得到的,输出电压要小于10v,在输出端可以加一个简单的放大装置,以达课题要求。

4、调试稳压电源的负载特性,稳压电源的好坏可通过测量空载与满载时输出电压有没有显著变化来鉴定。在空载时将输出电压调整为10v,接上负载,观察输出电压是否下跌,跌幅越小,稳压电源稳压特性越高,如果下跌电压大于1v,要考虑增大C1的容量,加大电源变压器的容量。

第4章设计总结

经过近一周的时间,基本完成了本次的课程设计。在这个过程中我遇到了很多困难。在这短短的一周内,从遇到困难到克服困难我增涨了许多知识也学到了很多东西。我的实践能力增强了许多,许多以前不会,不懂的知识通过课设有了完善,而且在理论上也有了更深的认识。在课程设计中我充分的应用了课本的基础知识,把所学的知识应用到实践中,补充了一些知识的不足。在设计的过程中遇到的问题,能通过图书馆查找资料,扩展了知识面,提高了自我学习的能力。尤其是对波形方面的知识的学习。也通过此次课设,对所学知识有了更深的理解,也提高了解决实际问题的能力,活学活用。

参考文献:

[1] 康华光.电子技术基础,第五版,北京:高等教育出版社出版,2006:498-500。

[2] 黑田彻.晶体管电路设计与制作,北京:科学出版社,2007:228-236。

[3]张伯尧,应用电子学,浙江大学出版社出版。

[4] 黄益源,林俊昌,电子线路基础,汕头大学出版社1996。

[5] 叶淬主,电工电子技术实验教程,化学工业出版社,2003。

[6] 韩广兴.电子元器件与实用电路基础,电子工业出版社,2005。

附录:器件清单

模电课程设计--函数信号发生器

模拟电子技术课程设计设计课题:函数信号发生器 学院: 专业: 班级: 指导老师: 设计者: 学号: 日期:

前言 在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都学要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。 该函数发生器要求能输出频率范围可调的方波和三角波,能够很好的实现本次试验的目的,将一些线性和非线性的元件与集成运放组合,输出性能良好的波形。 由方波或三角波的发生器产生相应的信号,通过相互转换实现多种波形的输出。正弦波可以由滞回比较电路和RC定时电路构成的电路产生,再积分可得到三角波。通过调节RC振荡电路中的振荡电阻来实现频率可调。通过调节比例运算电路的反馈电阻来实现幅度可调,最终做成要求的函数发生器。

目录 一、设计要求 (2) 二、设计步骤 (2) 三、实验报告要求 (2) 四、题目、设计任务及技术指标 (3) 五、设计内容及原理 (4) 六、设计步骤和方法 (8) 七、安装与调试 (15) 八、电路的指标结果 (16) 九、所用仪器和设备 (17) 十、心得体会 (18) 十一、参考文献 (20) 十二、附函数发生器课程设计仿真图 一、设计要求 1.电路原理图绘制正确(或仿真电路图); 2.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法; 2.电路仿真达到技术指标。

3. 完成实际电路,掌握电路的指标测试方法; 4.实际电路达到技术指标。 二、设计步骤 1.原理了解,清楚设计内容。 2.原理及连线图绘制,仿真结果正确。 3.安装实际电路。 4.调试,功能实现。 5.教师检查及答辩。 6.完成设计报告。 三、实验报告要求 1.画图要求: 1)原理图(草图)要清楚,标注元件参数 2)正式原理图、接线图:A4打印EWB画图。3)要求用统一格式封面; 4)使用中原工学院课程设计报告专用纸。 5)图要顶天立地,均匀分布,合理布局 2.课程设计报告要求 a.题目:

模拟电子电路课程设计正弦波三角波方波函数发生器样本

课程设计任务书 学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 题目: 正弦波-三角波-方波函数发生器 初始条件: 具备模拟电子电路的理论知识; 具备模拟电路基本电路的设计能力; 具备模拟电路的基本调试手段; 自选相关电子器件; 能够使用实验室仪器调试。 要求完成的主要任务: ( 包括课程设计工作量及其技术要求, 以及说明书撰写等具体要求) 1、频率范围三段: 10~100Hz, 100 Hz~1KHz, 1 KHz~10 KHz; 2、正弦波Uopp≈3V, 三角波Uopp≈5V, 方波Uopp≈14V; 3、幅度连续可调, 线性失真小; 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书 时间安排: 一周, 其中3天硬件设计, 2天硬件调试 指导教师签名: 年月日 系主任( 或责任教师) 签名: 年月日

目录 1.综述...........................................................1 1.1信号发生器概论...................................................1 1.2 Multisim简介....................................................2 1.3集成运放lm324简介...............................................3 2.方案设计与论证...............................................4 2.1方案一...................................................4 2.2方案二..................................................4 2.3方案三..................................................5 3.单元电路设计..............................................6

模电课程设计-功率放大器设计

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名雷锋 学号 52305105121520 院系自动控制与机械工程学院 班级核电一班 指导教师王老师黄老师 2014年 6月

目录 一、设计的目的 (1) 二、设计任务和要求 (1) 三、课程设计内容 (1) 1. Multisim仿真软件的学习 (1) 四、基础性电路的Multisim仿真 (2) 1.题目一:半导体器件的Multisim仿真 (2) 2.题目二:单管放大电路的Multisim仿真 (7) 3.题目三:差分放大电路的Multisim仿真 (11) 4.题目四:两级反馈放大电路的Multisim仿真 (14) 5.题目五:集成运算放大电路的Multisim仿真 (21) 6.题目六:波形发生电路的Multisim仿真 (23) 五.综合性能电路的设计和仿真 (26) 1.题目二:功率放大器的设计 (26) 六、总结 (29) 七、参考文献 (29)

一、设计的目的 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学实践,掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术打下基础。 二、设计任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成基础性的电路设计和仿真及综合性电路设计和仿真。 要求: 1、巩固和加深对《电子课程2》课程知识的理解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告,课程设计报告能正确反映设计和仿真 结果。 三、课程设计内容 1. Multisim仿真软件的学习 Multisim7是一个优秀的电工技术仿真软件,既可以完成电路设计和版图绘制,也可以创建工作平台进行仿真实验。Multisim7软件功能完善,操作界面友好,分析数据准确,易学易用,灵活简便,因此,在教学、科研和工程技术等领域得到广泛地应用。

模电课设-温度控制器解析

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师: 工作单位: 题目: 温度控制系统的设计 初始条件: AD590温度传感器,LM324N集成运算放大器,Tec,电阻,电位器,二极管 要求完成的主要任务: 一、设计任务 利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler,即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。 二、要求 (1)控制密闭容器内空气温度 (2)容器容积>5cm*5cm*5cm (3)测温和控温范围:0℃~室温 (4)控温精度±1℃ 三、发挥部分 (1)测温和控温范围:0℃~(室温+10℃) 时间安排: 1.第19周:查找并阅读相关资料,掌握基本原理 2.第20周:理论设计,实验室安装调试以及撰写设计报告 3.第21周:答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

温度控制系统的设计 第一章温度控制系统设计 (3) 1.1温度控制系统总体方案 (3) 1.2 温度传感单元 (4) 1.2.1温度传感器的选择 (4) 1.2.2温度传感器测温的实现 (5) 1.2.3 放大器应用中Ri与Rf的选择 (8) 1.3 温度比较环节 (9) 1.4 PID控制环节 (9) 1.4.1 PID理论 (9) 1.4.2 PID的参数调节 (11) 1.5 Tec控制单元 (13) 1.5.1 控制温度元件的选择 (13) 1.5.2 桥式推挽功率放大电路 (14) 1.5.3 BTL上三极管选型 (14) 第二章元件清单及总电路图 (16) 2.1 元件及器件明细 (16) 2.2总电路图 (16) 第三章课程设计总结 (18) 参考文献 (19)

模电实验报告常用电子仪器的使用

实验报告专业:姓名:学号:日期:桌号: 课程名称:模拟电子技术基础实验指导老师:蔡忠法成绩:________________ 实验名称:常用电子仪器的使用 一、实验目的 1. 了解示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的基本原理。 2. 掌握示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的使用方法。 二、实验器材 双踪示波器、函数信号发生器、晶体管毫伏表、数字万用表 三、实验内容 1. 示波器单踪显示练习 2. 函数信号发生器练习 3. 晶体管毫伏表练习 4. 示波器双踪显示练习 5. 测试函数发生器的同步输出波形 6. 数字万用表使用练习 四、实验原理、步骤和实验结果 1. 示波器单踪显示练习 实验原理: 实验步骤: 1) 探头连校准信号,在屏幕上调出稳定的波形。 2) 测量方波的幅度和频率。 3) 测量方波的上升沿和下降沿时间。

实验数据记录: 实验小结: 1) 测量上升时间和下降时间的方法是: 2) 示波器使用注意事项是: 2. 函数信号发生器练习 实验原理: 实验步骤: 1) 调节函数信号发生器输出三角波,送示波器显示稳定的波形。 2) 将频率分别调到1 kHz、10 kHz、100 Hz。 3) 将三角波幅度调到50mV(峰值)。 4) 从示波器中读出三角波频率。 实验数据记录: 实验小结: 函数信号发生器使用注意事项是:

3. 晶体管毫伏表练习 实验原理: 实验步骤: 1) 调节函数信号发生器输出1 k Hz正弦波,送示波器显示稳定的波形。 2) 调节幅度至约1.4V峰值(用示波器测量)。 3) 同时用毫伏表测正弦波有效值,调节正弦波幅度精确至有效值1V(用毫伏表测量)。 4) 从示波器中读出此时的正弦波幅值,记入表中。 实验数据记录: 4. 示波器双踪显示练习 实验原理: 实验步骤: 1) 示波器CH1、CH2均不加输入信号,采用自动触发方式。 2) 扫速开关置于扫速较慢位置(如0.5 s/div挡),将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”,观察并描述两条扫描线的显示特点。 3) 扫速开关置于扫速较快位置(如5μs/div挡),将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”,观察并描述两条扫描线的显示特点。 实验结果记录: 实验小结:(什么情况下用交替显示方式?什么情况下用断续显示方式?) 5. 测试函数发生器的同步输出波形 实验步骤:

模电课程设计_函数信号发生器

山东农业大学信息学院 课程设计(论文) 课程名称:模拟电子技术基础课程设计 题目名称:函数信号发生器 姓名: 学号: 班级: 专业:电子信息科学与技术 设计时间:2011-2012-1学期15、16周 教师评分: 2011 年 12 月 6 日

目录 1设计的目的及任务 (1) 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计的任务与要求 (2) 2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (2) 2.1 电路设计总体方案 (2) 2.2 正弦波发生电路的工作原理 (3) 2.3 正弦波---方波工作原理 (4) 2.4 方波---三角波工作原理 (6) 2.5 三角波---正弦波工作原理 (7) 3 电路仿真及结果 (10) 3.1 仿真电路图及参数选择 (10) 3.2 仿真结果及分析 (10) 4收获与体会 (10) 5 仪器仪表明细清单 (11) 参考文献 (12)

1.设计的目的及其任务 1.1课程设计的目的 1.通过这次课程设计可以更好的掌握集成运算放大器构成正弦 波,方波和三角波等函数信号的设计方法。 2.可以学会安装,调试与仿真等集成电路组成的多级电子电路小 系统。 3.可以更好的掌握课本上所学的知识,培养自己对所学专业的热 爱。 1.2课程设计的任务与要求 1.能输出特定频率的正弦波,方波和三角波。 扩展项:频率可调,脉冲波,锯齿波。 2. 实现步骤: 正弦波→方波→三角波→正弦波 3、工具:multisim 4. 频率范围:固定频率1kHZ,或者设计的为频率可调电路。 5、提交形式:以课程论文(打印)的形式提交。 6. 合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图。 7. 选择常用的电路元件。 8. 画出设计的电路原理图,做出电路的仿真。 2.电路设计总方案及各部分电路工作原理 2.1电路设计原理框图

武汉理工大学模电课设温度控制系统设计

课程设计任务书 学生姓名:张亚男专业班级:通信1104班 指导教师:李政颖 工作单位:信息工程学院 题目: 温度控制系统的设计 初始条件:TEC半导体制冷器、UA741 运算放大器、LM339N电压比较器、稳压管、LM35温度传感器、继电器 要求完成的主要任务: 一、设计任务:利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler, 即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。 二、设计要求:(1)控制密闭容器内空气温度 (2)控制容器容积>5cm*5cm*5cm (3)测温和控温范围0℃~室温 (4)控温精度±1℃ 三、发挥部分:测温和控温范围:0℃~(室温+10℃) 时间安排:19周准备课设所需资料,弄清各元件的原理并设计电路。 20周在仿真软件multisim上画出电路图并进行仿真。 21周周五前进行电路的焊接与调试,周五答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

温度控制系统的设计 1.温度控制系统原理电路的设计 (3) 1.1 温度控制系统工作原理总述 (3) 1.2 方案设计 (3) 2.单元电路设计 (4) 2.1 温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (4) 2.2 电压信号的处理单元——运算放大器 (5) 2.3 电压值表征温度单元——万用表 (7) 2.4 电压控制单元——迟滞比较器 (8) 2.5 驱动单元——继电器 (10) 2.6 TEC装置 (11) 2.7 整体电路图 (12) 3.电路仿真 (12) 3.1 multisim仿真 (12) 3.2 仿真分析 (14) 4.实物焊接 (15) 5.总结及体会 (16) 6.元件清单 (18) 7.参考文献 (19)

模电课设函数发生器

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:通信 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 函数发生器设计 初始条件: 示波器,万用表,直流稳压源,毫伏表,NE5532 要求完成的主要任务: 一任务:利用集成运算放大器和晶体管差分放大器等设计一个方波-三角波-正弦波函数发生器。 二要求: 设计制作一个方波-三角波-正选波发生器,频率范围10~100 Hz,100 Hz~1 KHz,1KHz~10 KHz;正弦波Upp≈3v,三角波Upp≈5v,方波Upp≈14v,幅度连续可调,线性失真小。 时间安排: 十八周:查找收集相关资料 十九周:初步定下实验方案,进行理论计算,用Multisim仿真 二十周:购买元器件,焊电路,写报告 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (3) Abstract (4) 1 函数发生器电路的设计 (5) 1.1方案选择 (5) 1.2器件选择 (6) 1.3单元电路的设计 (7) 1.3.1 方波发生电路的工作原理 (7) 1.3.2方波---三角波转换电路的工作原理 (9) 1.3.3三角波---正弦波转换电路的工作原理 (11) 1.4电路的参数选择及计算 (13) 1.5 总电路 (14) 2 仿真结果及分析 (15) 3电路的安装与调试 (17) 3.1焊接调试中的问题 (17) 3.2性能指标测量与误差分析 (17) 3.3实物图 (18) 4 收获与体会 (19) 5元器件清单 (21)

摘要 函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。其电路中使用的器件可以是分立器件(如低频函数信号发生器S101全部采用晶体管),也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,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变换成三角波;也可以先产生方波--三角波,再将三角波变换成正弦波。 本设计中依靠自激振荡产生正弦波,利用施密特触发器原理组成多谐振荡器方波方波,将方波积分产生三角波。该电路能实现正弦波、三角波的幅值、频率可调,方波频率、占空比可调。

模电功率放大器

桂林电子科技大学信息科技学院《模拟电子技术》实训报告 学号 姓名 指导教师: 2011 年12 月30 日

实训题目: 音频功率放大器 1 整机设计 1.1 设计要求 1.1.1 设计任务 功率放大器的主要功能是将不同的输入信号进行一定的功率放大,用以推动负载喇叭发声。为了使输出的音频达到较好的性能指标,希望在一定的伏在条件下输出功率尽可能的大,输出信号的非线性失真要小,效率要高,同时还要有高、低音频的调整以满足不同的音源和个人爱好。 1.1.2 性能指标要求 (1)额定输出功率≥3W(f i =1KHz,U i =200mV); (2)频率响应范围100Hz~20KHz; (3)高、低音频端提升或衰减±3dB。 1.2 整机实现的基本原理及框 1.2.1 基本原理 单声道功率放大器,由于信号源的电压往往都较小,所以在输入端先由1~3级电压放大器(第一级通常是射随器)对音频信号进行电压放大。然后再由音调控制电路对音频信号中的高频低频部分进行提升或衰减补偿以改善最后输出的音质效果。最后通过音量大小的控制输入到功放进行功率放大以推动喇叭发声。LM1875是美国国家半导体公司生产的,单声道功放集成电路。发烧友对其音质评价,均好于功率相当的TDA2030。其音质颇具胆味。LM1875采用T0220塑封,最高工作电压±30V,最高工作电流4A,当±21供电,负载8Ω,频率1KHZ时,输出功率可达25W。 电压范围:单电压15~60V ,或±30V 静态电流:50mA 输出功率:30W 谐波失真:<0.015%,当f=1kHz,RL=8Ω,P0=20W时 额定增益:26dB,当f=1kHz时 工作电压:±17V 转换速率:18V/μS (9V/μS) 1.2 整机实现的基本原理及框图

模电课程设计 简易门铃

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目简易门铃 学生姓名孙梦蔚 专业班级11级电科一班 学号201131002 院(系)电气工程学院 指导教师李月英 完成时间 2013年5月16日

目录 1 课程设计的目的 (1) 2 课程设计的任务与要求 (1) 3 实验设计方案及论证 (1) 3.1方案一 (1) 3.2方案二 (2) 3.3两种方案的比较 (3) 4 设计原理及功能说明 (4) 5硬件的制作与调试 (6) 6 总结 (12) 参考文献 (13) 附录1:总体电路原理图 (14) 附录2:元器件清单 (15)

1 课程设计的目的 ?通过该项目的学习,学生应当能够读懂项目任务书,看懂任务书中的电路原理图,分析电路工作原理,根据项目实训评价明确制考核要求和评分标准。 ?能熟练运用万用表检测各元器件的质量。 ?能熟练使用各焊接工具按照电路原理较长和工艺要求完成电路的连接。 ?熟练运用电子测量工具完成电路的调试和故障的排除。 ?具备一定的团队合作开发能力。 2 课程设计的任务与要求 ?设计一个门铃电路,两端接6v的电压,设置一个按钮开关,当按下开关时发出门铃在任听觉范围内的“铃”声,松开开关,则声音消失。 ?其中先设计出电路图,再通过电路图演示软件演示出其可用性,最后进行实际操作进行电路元件的选择与焊接。 ?要求用内部中断实现,当按下门铃时,门铃发出响声,直到释放。 3 实验设计方案及论证 3.1 方案一

图3-1 原理图 电路原理: 由VT1、VT2及相关元件组成多谐振荡器,用以控制两种音调转换,由VT3、VT4等组成音频振荡器,当VT2导通时,相当于R1与R2并联,这时产生一种音调,当VT2截止时,只有R1参与音频振荡器工作,因此产生的是另外一种声音,电路中的R1、R2和C5的值决定了音调的高低当按下门铃开关后,门铃便会交替产生二种不同音调的声音。 3.2 方案二

温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)

北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称:模拟电子技术课程设计 题目:温度测量控制系统的设计与制作 学号: 学生姓名: 指导教师: 成绩: 日期:2010年11月17日

目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I:元器件清单 (11) 附录II:multisim仿真图 (11) 附录III:参考文献 (11)

一、电子技术课程设计的目的与要求 (一)电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 (二)电子技术课程设计的要求 1.教学基本要求 要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2.能力培养要求 (1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 (2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 (3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。 (4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 (5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 (一)课程设计名称 设计题目:温度测量控制系统的设计与制作 (二)课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统,测量温度范围:室温0~50℃,测量精度±1℃。 2、技术指标及要求: (1)当温度在室温0℃~50℃之间变化时,系统输出端1相应在0~5V之间变化。 (2)当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求,该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此,我们可以利用它的这些特性,实现从温度到电流的转化;但是,又考虑到温度传感器应用在电路中后,相当于电流源的作用,产生的是电流信号,所以,应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整,这里要用到电压跟随器、加减运算电路,这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节,所以选用了集成运放LM324和电位器;最后为实现技术指标(当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。)中的要求,选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析,电路的总体设计思想就明确了,即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号,然后通过一系列的集成运放电路,使表示温度的电压放大,从而线性地落在0~5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。

模拟电路课程设计-函数信号发生器

模拟电路课程设计——函数信号发生器 一、设计任务和要求 1 在给定的±12V直流电源电压条件下,使用运算放大器设计并制作一个函 数信号发生器。 2 信号频率:1kHz~10kHz 3 输出电压:方波:Vp-p≤24V 三角波:Vp-p≤6V 正弦波: Vp-p>1V 4 方波:上升和下降时间:≤10ms 5 三角波失真度:≤2% 6 正弦波失真度:≤5% 二、设计方案论证 1.信号产生电路 〖方案一〗 由文氏电桥产生正弦振荡,然后通过比较器得到方波,方波积分可得三角波。三角波 这一方案为一开环电路,结构简单,产生的正弦波和方波的波形失真较小。但是对于三角波的产生则有一定的麻烦,因为题目要求有10倍的频率覆盖系数,然而对于积分器的输入输出关系为: 显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。而这是电路所不希望的。幅度稳定性难以达到要求。而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。 〖方案二〗 由积分器和比较器同时产生三角波和方波。其中比较器起电子开关的作用,将恒定的正、负极性的 方波 三角波 电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。该电路的优点是十分明显的: 1 线性良好、稳定性好;

2 频率易调,在几个数量级的频带范围内,可以方便地连续地改变频率, 而且频率改变时,幅度恒定不变; 3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程,接通电源后会立即产生稳定的波 形; 4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数,易于变换其他波形。 综合上述分析,我们采用了第二种方案来产生信号。下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。 2.信号变换电路 三角波变为正弦波的方法有多种,但总的看来可以分为两类:一种是通过滤波器进行“频域”处理,另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。具体有以下几种方案: 〖方案一〗 采用米勒积分法。设三角波的峰值为,三角波的傅立叶级数展开: 通过线性积分后: 显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响,其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化(随频率的升高而衰减),这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。另外我们在仿真时还发现,这种积分滤波电路存在这较明显的失调,这种失调使输出信号的直流电平不断向某一方向变化。 积分滤波法的失调图(Protel 99 SE SIM99仿真) 而且输出存在直流分量。 〖方案二〗 才用二极管-电阻转换网络折线逼近法。十分明显,用折线逼近正弦波时,如果增多折线的段数,则逼近的精度会增高,但是实际的二极管不是理想开关,存在导通阈值问题,故不可盲目的增加分段数;在所选的折线段数一定的情况下,转折电的位置的选择也影响逼近的精度。凭直观可以判知,在正弦波变化较快的区段,转折点应选择的密一些;而变化缓慢的区段应选的稀疏一些。 二极管-电阻网络折线逼近电路对于集成化来说是比较简单,但要采用分立元件打接则会用到数十个器件,而且为了达到较高的精度所有处于对称位置的电阻和

电子科技大学模电课程设计报告——函数发生器

电子科技大学 《模拟电路基础》应用设计报告 设计题目:函数发生器 学生姓名:学号: 教师姓名:日期: 一、设计任务 设计一个正弦波信号发生器 设计一个方波信号发生器 设计一个能同时输出正弦波、方波和三角波的函数发生器 指标: 频率:1kHz 幅度:正弦波大于10Vpp;方波10Vpp;三角波6Vpp。 二、电路原理 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。我们需要制作的是能够发出三种不同波形的函数发生器,为了制作我们所需要的函数发生器,得到我们所需要的波形,我们的设计方案如下: 图1 函数发生器设计框图

由三个电路组成,分别实现三种波形的产生 表1 各组成电路功能和原理 1.RC正弦震荡电路 4个组成部分:放大电路、选频网络、正反馈网络、稳幅网络。 参数选择:kHz 。 f1 选择C=nF ~ 1,以产生1kHz的频率,根据C可以确定R,调节R或C可 nF10 以改变振荡频率。选择R1和R2,调节R1使电路振荡,同时波形失真小,输出电压大小满足要求。 图2 RC正弦震荡电路

2.方波信号发生器 三部分组成:滞回比较器、RC电路、稳压管,各部分实现功能如下表: 表2 方波发生器各组成部分功能 参数选择: 振荡周期 可选择:C= 根据C及R1和R2的比值可以确定R3,调节R3或C可以改变振荡率。选择合适的稳压管和R4,调节R3使电路振荡到所需频率。 图3 方波信号发生器

模电课设—温度控制系统设计

目录 1.原理电路的设计 (11) 1.1总体方案设计 (11) 1.1.1简单原理叙述 (11) 1.1.2设计方案选择 (11) 1.2单元电路的设计 (33) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (33) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (44) 1.2.3电压表征温度单元 (55) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (66) 1.2.5驱动单元——继电器 (88) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (99) 1.3完整电路图 (1010) 2.仿真结果分析 (1111) 3 实物展示 (1313) 3.1 实物焊接效果图 (1313) 3.2 实物性能测试数据 (1414) 3.2.1制冷测试 (1414) 3.2.2制热测试 (1818) 3.3.3性能测试数据分析 (2020) 4总结、收获与体会 (2121) 附录一元件清单 (2222) 附录二参考文献. (2323)

摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339 N为电路系统的主要组成元件,扩展适当的接口电路,制作一个温度控制系统,通过室温的变化和改变设定的温度,来改变电压传感器上两个输入端电压的大小,通过三极管开关电路控制继电器的通断,来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作,从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料,撰写论文的方法,并提交课程设计报告和实验成品。 关键词:温度;测量;控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741,NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

模电函数信号发生器实验报告

电子电路模拟综合实验 2009211120 班 09210580(07)号 桂柯易

实验1 函数信号发生器的设计与调测 摘要 使用运放组成的积分电路产生一定频率和周期的三角波、方波(提高要求中通过改变积分电路两段的积分常数从而产生锯齿波电压,同时改变方波的占空比),将三角波信号接入下级差动放大电路(电流镜提供工作电流),利用三极管线性区及饱和区的放大特性产生正弦波电压并输出。 关键词 运放积分电路差动发达电路镜像电流源 实验内容 1、基本要求: a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。 1)输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真; 2)方波输出电压Uopp=12V,上升、下降沿小于10us,占空比可调范围30%-70%; 3)三角波Uopp=8V; 4)正弦波Uopp>1V。 b)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘制完整的 电路原理图(SCH) 2、提高要求: a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。 b)三种输出波形的输出阻抗小于100欧。 c)用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图(PCB)。 设计思路、总体结构框图 分段设计,首先产生方波-三角波,再与差动放大电路相连。 分块电路和总体电路的设计(1)方波-三角波产生电路: 正弦波产生电路三角波产生电路 方波产生电路

首先,稳压管采用既定原件2DW232,保证了输出方波电压Uo1的峰峰值为12V,基本要求三角波输出电压峰峰值为8V,考虑到平衡电阻R3的取值问题,且要保证R1/Rf=2/3,计算决定令Rf=12K,R1=8K,R3=5K。又由方波的上升、下降沿要求,第一级运放采用转换速度很快的LM318,Ro为输出限流电阻,不宜太大,最后采用1K欧电阻。二级运放对转换速度要求不是很高,故采用UA741。考虑到电容C1不宜过小,不然误差可能较大,故C1=0.1uF,最后根据公式,Rw抽头位于中点时R2的值约为300欧,进而确定平衡电阻R4的阻值。考虑到电路的安全问题,在滑阻的接地端串接了一个1K的电阻。(注:实际调测时因为滑阻转动不太方便,所以通过不断换滑阻的方式确定适当频率要求下Rw的阻值,我的电路最后使用的是1K欧的滑阻) (2)正弦波产生电路:

模电函数发生器课程设计报告

姓名:班级:学号:成绩:教师签字: 实验名称函数信号发生器 1.实验目的 1.掌握电子系统的一般设计方法。 2.掌握模拟IC器件的应用。 3.培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 4.掌握常用元器件的识别和测试 5. 熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法 2.总体设计方案或技术路线 2.1 电路设计原理框图 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析,参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证经济、方便、优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的原件,焊接出具体的实物图,并在实验室对焊接好的实物图进行调试,观察效果并与最初的设计要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。 图2-1 函数发生器电路组成框图 2.2 电路设计方案设计 由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳

定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。能实现频率可调的指标要求,且能实现一定范围内的幅度调节。但积分电路的时间参数选择需保证电路不出现积分饱和失真。 3.实验电路图 3.1 各部分电路设计 3.1.1 方波发生电路的工作原理 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电,如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高,当t趋于无穷时,Un趋于+Uz;但是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后,Uo 又通过R3对电容C反向充电,如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低,当t 趋于无穷大时,Un趋于-Uz;但是,一旦Un=-Ut,再减小,Uo就从-Uz跃变为+Uz,Up 从-Ut跃变为+Ut,电容又开始正相充电。上述过程周而复始,电路产生了自激振荡。 图3-1 方波发生电路 U-=Uc U+= (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz) Ut = (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz) Uc (t) =Uc (oo) + [Uc (0)-Uc (oo)] e ^-t/τ Ut+=Uz+ [Ut_-Uz] T=2τ/ln (1+2R3/(R4+Rp2)) 3.1.2 方波---三角波转换电路的工作原理

模电课程设计--温度报警器的设计与制作

模电课程设计--温度报警器的设计与制作

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度报警器的设计与制作 学生姓名李涛 专业班级10级电子科学与技术三班 学号201031065 指导教师刘筠筠 完成时间2012年10月22日

目录 1 绪论 (1) 2 课程设计的任务与要求 (1) 2.1简要说明 (1) 2.2任务和要求 (2) 3 整体电路构思 (2) 3.1总体方案 (2) 3.2设计方案 (3) 4 电路工作原理及说明 (3) 5 单元电路的设计 (4) 5.1 单元电路介绍 (4) 5.2 lm358 引脚图和功能说明 (5) 5.3 9014三极管参数 (6) 5.4 热敏电阻 (8) 5.4.1 热敏电阻的主要参数 (8) 5.4.2 热敏电阻的分类 (9) 5.4.3 NTC热敏电阻 (9) 5.4.4 热敏电阻的应用 (11)

6 硬件的制作与调试 (11) 6.1 制作电路 (11) 6.2 调试电路 (12) 7 设计总结 (12) 参考文献 (14) 附录1 总体电路原理图 (15) 附录2 元器件清单 (16)

1 绪论 温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工、农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。温度控制电路在工、农业生产中有着广泛的应用。日常生活也可以见到,如电冰箱的自动制冷、空调器的自动控制、大棚种植温度的自动控制等等。利用(模拟)温度控制开关和声响集成电路制作一个温度报警器,也可以演示自动控制电路的工作原理。电路的触发端接在固定电阻器和微调电阻器的中间,改变电阻的分压,我们就模拟外界环境的温度变化或降低。当电路的触发端电压降低到我们预设的低电压时(低温),触发声响集成单频电路工作。当电路的触发端电压升高到我们预设的高电压时(高温),触发声响集成电路工作。即达到了调节微调电阻器的阻值,改变电路以不同声响报警时的温度。从而达到了以电压模拟温度变化的控制。 2 课程设计的任务与要求 2.1 简要说明 在一些要求恒温的场所,如生物实验室、蔬菜大棚等,对温度有一定的温度要求。如果温度太高,则应及时采取降温措施;如果温度太低,则应及时采取升温措施。为便于及时了解温度是否正常,可使用温度报警器。 1

北邮-函数信号发生器

北京邮电大学 电子电路综合实验报告 课题名称:函数信号发生器的设计学院:信息与通信工程学院 班级: 姓名: 学号: 班内序号: 2015年4月26日

课题名称:函数信号发生器的设计 摘要: 方波-三角波产生电路采用了运放组成的积分电路,可得到比较理想的方波和三角波。根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的,选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。最后利用反馈电阻Ro大小变化来控制方波和三角波的幅值,利用旁路电容C4来控制正弦波的幅值,将R2换成顶调电位器和二极管来控制方波占空比。 关键词:方波三角波正弦波频率可调幅值可调 一、设计任务要求 1. 基本要求: (1)输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真; (2)方波输出电压Uopp=12V(误差小于20%),上升、下降沿小于10us; (3)三角波Uopp=8V(误差小于20%); (4)正弦波Uopp错误!未找到引用源。1V,无明显失真。2. 提高要求:

(1)将输出方波改为占空比可调的矩形波,占空比可调范围为30%—70%; (2)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。 二、设计思路 实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出,其可采用电路图有多种。此次实验采用迟滞比较器生成方波,RC积分器生成三角波,差分放大器生成正弦波。除保证良好波形输出外,还须实现频率、幅度、占空比的调节,即须在基本电路基础上进行改良。 由比较器与积分器组成的方波三角波发生器,比较器输出的方波信号经积分器生成三角波,再经由差分放大器生成正弦波信号。其中方波三角波生成电路为基本电路,添加电位器调节使其频率幅度改变;正弦波生成电路采用差分放大器,由于差分放大电路具有工作点稳定、输入阻抗高、抗干扰能力较强等优点,特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。 三、电路设计过程

模电课设—温度控制系统的设计

目录 1.原理电路的设计 (1) 1.1总体方案设计 (1) 1.1.1简单原理叙述 (1) 1.1.2设计方案选择 (1) 1.2单元电路的设计 (3) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (3) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (4) 1.2.3电压表征温度单元 (5) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (6) 1.2.5驱动单元——继电器 (7) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (8) 1.3完整电路图 (10) 2.仿真结果分析 (11) 3 实物展示 (13) 3.1 实物焊接效果图 (13) 3.2 实物性能测试数据 (14) 3.2.1制冷测试 (14) 3.2.2制热测试 (18) 3.3.3性能测试数据分析 (20) 4总结、收获与体会 (21) 附录一元件清单 (22) 附录二参考文献. (23)

摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339N 为电路系统的主要组成元件,扩展适当的接口电路,制作一个温度控制系统,通过室温的变化和改变设定的温度,来改变电压传感器上两个输入端电压的大小,通过三极管开关电路控制继电器的通断,来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作,从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料,撰写论文的方法,并提交课程设计报告和实验成品。 关键词:温度;测量;控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741, NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

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