【正文】 時刻輸出電壓 ZO Uu ?? ，則同向輸入端電位 TP Uu ?? 。 Ou 通過 3R 對電容 C 正向充電，如圖 8 所示。反向輸入端電位 Nu 隨時間 t 增長而逐漸升高，當(dāng) t 趨近于無窮時， Nu趨近于 ZU? 。但是，一旦 TN Uu ?? ，再稍增大， Ou 就從 ZU? 躍變?yōu)?ZU? ，與此同時 Pu 從 TU?躍變?yōu)?TU? 。隨后 ， Ou 又通過 3R 對電容 C 反向充電，或者是放電如圖 8 所示。反向輸入端電位 Nu 隨時間 t 增長而逐漸降低，當(dāng)趨近于無窮時， Nu 趨于 ZU? ；但是，一旦 TN Uu ?? ，再稍減小， Ou 就從 ZU? 躍變?yōu)?ZU? ，與此同時 Pu 從 TU? 躍變?yōu)?TU? ，電容又開始正向充電。上述過程是周而復(fù)始的，電路產(chǎn)生了自激振蕩。 由于圖 6 所示的電路中正向充電與反向充電的時間常數(shù)均為 RC，而且充電的總幅值也相等，因而在一個周期內(nèi) ZO Uu ?? 的時間與 ZO Uu ?? 的時間相等， Ou 為對稱的方波，所以也稱該電路為方波發(fā)生電路。電容電壓 Cu 和電路輸出電壓 Ou 波形如圖 8 所示， Ou 是占空比為 21 的矩形波。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 9 圖 7 滯回比較器電壓傳輸 特性 圖 8 電容電壓和電路輸出電壓波形圖 根據(jù)電容上的電壓波形可知，在二分之一周期內(nèi)，電容充電的起始值為 TU? ，終了值為 TU? ，時間常數(shù)為 CR3 ；時間 t 趨于無窮時， Cu 趨于 ZU? ，利用 RC 電路的三要素法可列出 方程： )()1)(( 32 TCRTTZT UeUUU ?????? ? （ 9） 聯(lián)立（ 6）（ 7）二式，即可求出振蕩周期 )21ln (21213 RRCRfT ??? （ 10） 通過以上分析可知，調(diào)整電壓比較強(qiáng)的電路參數(shù) 1R 和 2R 可以改變 Cu 的幅值，調(diào)整電阻 321 R R R和電容 C 的數(shù)值可以改變電路的振蕩頻率。而要調(diào)整輸出電壓 Ou 的幅值，則要換穩(wěn)壓管以改變 ZU ，此時 Cu 的幅值也將隨之變化。 由于 要求方波和三角波的重復(fù)頻率為 500Hz，即 5001)21ln(21 2 13 ???? RRCRfT 再結(jié)合已經(jīng)給定的實(shí)驗(yàn)器材，我們可以?。? uFC KRKKR2 15KR10R 54321????????? 在分析末端電路，如圖 6 所示，該電路為一積分器，用于把方波轉(zhuǎn)化為三角波，取 5R左端電壓為 1u ，流經(jīng) 5R 的電流為 Ri ，流經(jīng) 1C 的電流為 ci 。 電路中， 1C 中電流等于電阻 5R 中電流。 輸出電壓與電容電壓關(guān)系為 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 10 Cuu ??0 而電容電壓等于其電流的積分，故 ?? ???? dtuRCdtiCu IC 110 求解得： )()(110120 tuttuRCu I ???? （ 11） 已知 三角波的重復(fù)頻率為 500Hz， 已產(chǎn)生 方波脈沖幅度為 6V， 要求 三角波 幅度 為， 再結(jié)合已經(jīng)給定的實(shí)驗(yàn)器材，我們可以取 uFCKR 30 15 ??? 6R 起平衡電阻的作用，取值應(yīng)與 5R 一樣，即 ?? KR 306 至此，整個方案 2 的元件參數(shù)已全部確定。即為： uFCuFCKRKRKRKKR 30 302 15KR10R 51654321?????????????? 方案比較 從電路布線來看，方案三最簡單，方案二較為復(fù)雜。就原理上來說方案二也是最復(fù)雜的，方案一三原理基本相同，直接通過 RC 振蕩電路產(chǎn)生一個方波，在通過積分電路把方 波轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣?。而方案二則是通過 RC 正弦波振蕩電路產(chǎn)生一個正弦波，在通過電壓比較器把正弦波轉(zhuǎn)化為方波，在通過積分電路把方波轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣āτ诜桨敢?，相對其他兩個方案還有一個優(yōu)點(diǎn)，該方案的設(shè)計(jì)電路中有兩個滑阻，可以便于實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)。 3 實(shí)現(xiàn)方案 電路布線及原理 本次試驗(yàn) 本小組選用方案一作為用來實(shí)現(xiàn)要求的方案。其電路圖如方案一中圖 1 所示，下圖 9 為 測試電路的布線圖 。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 11 圖 9 測試電路的布線圖 工作原理及過程請 參見方案一的詳細(xì)說明。 各 個元器件的說明 各元器件 名稱及 功能 ： 名稱 數(shù)量 功能 備注 直流穩(wěn)壓電源 1 雙蹤示波器 1 觀察輸出波形 萬用表 1 幫助實(shí)驗(yàn)布線 運(yùn)放 2 參見方案一的詳細(xì)說明 LM324 滑阻 2 參見方案一的詳細(xì)說明 ?? 50K 20K 電容 1 參見方案一的詳細(xì)說明 電阻 4 參見方案一的詳細(xì)說明 ?? ?? KK KK 5 30 20 20 面 包 板 1 用于實(shí)驗(yàn)布線 剪 刀 1 幫助實(shí)驗(yàn)布線 鑷子 1 幫助實(shí)驗(yàn)布線 導(dǎo)線 若干 導(dǎo)通電流 穩(wěn)壓二極管 2 穩(wěn)定輸出電壓，產(chǎn)生方波 穩(wěn)定電壓： 6V 表一 各元器件 名稱及 功能 說明 部分元器件的詳細(xì)說明： LM324： LM324 系列器件帶有差動輸入的四 運(yùn)算放大器 。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到 伏或者高到 32 伏的電 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 12 源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范 圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。它有 14 個引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個信號輸入端 。 LM324 的引腳排列見圖 10。 應(yīng)用領(lǐng)域包括傳感器放大器，直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運(yùn)算放大器現(xiàn)在可以更容易地在單電源系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的電路。 圖 10 運(yùn)算放大器 1， 2， 3 腳是一組 5， 6， 7 腳是一組， 8， 9， 10 腳是一組， 12， 13， 14 腳是一組，剩下的兩個腳是電源， 1， 7， 8， 14 是各組放大器的輸出腳，其它的就是輸入腳。 穩(wěn)壓二極管 ： 穩(wěn)壓二極管是一種用 于穩(wěn)定電壓的單 PN 結(jié)二極管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在這臨界擊穿點(diǎn)上，反向電阻降低到一個很少的數(shù)值，在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的，因?yàn)檫@種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用 。 穩(wěn)壓二極管 可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)可以獲得更多的穩(wěn)定電壓。 4 調(diào)試過程及結(jié)論 調(diào)試過程 在試驗(yàn)開始的時候，本小組所選的實(shí)現(xiàn)方案的電路并不是方案一，而是選用的方案二。在試驗(yàn)開始的時候，誤將芯片對直流穩(wěn)壓電源的正負(fù)極 接反了，接通并開啟了直流穩(wěn)壓電源后，發(fā)現(xiàn)其直流穩(wěn)壓電源上顯示的輸出電壓示數(shù)與原先未接通電路時調(diào)整好的輸出電壓示數(shù)（ 12V）相差很大。開始的時候并沒有意識到將芯片的正負(fù)極接反的問題，以為是直流穩(wěn)壓電源的問題，于是一直在調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓。過了將近 10 秒鐘后，芯片發(fā)出像鞭炮一樣的響聲，并開始冒煙，這時才發(fā)現(xiàn)原來是電路接錯導(dǎo)致直流穩(wěn)壓電源輸出電 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 13 壓示數(shù)失常，最后又不得不重新?lián)Q芯片。 用方案二連接好電路后并接通電源后，發(fā)現(xiàn)示波器沒有任何波形。由于電路本身較為復(fù)雜，很難排查出錯誤，所以最后本小組又決定換一個較為 簡單的調(diào)試電路來實(shí)現(xiàn)方案，即采用方案一來實(shí)現(xiàn)方案。 用方案一來做時，當(dāng)最后連接好了電路并正確的接通了電源后，用示波器觀察時，發(fā)現(xiàn)還是沒有波形，于是開始排查。不過這次電路比上次的電路簡單多了，而且接線也特別整齊，大大降低了排查難度。在檢查的過程中，我意外想到了可以用萬用表來協(xié)助檢查電路。在相應(yīng)的模擬軟件上，測出各個元器件的電壓電流，再用萬用表測量各個元件的實(shí)際電壓和電流，通過比較，可以幫助我們找出電路的問題。經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)是運(yùn)放的一根導(dǎo)線未接上，補(bǔ)上錯誤后，示波器雖有波形，但不是預(yù)想中的波形，示波器顯示的是一 條直流穩(wěn)定電壓的波形。又檢查，再通過萬用表檢查各個元件的電壓電流值，與軟件模擬上的各個元器件的電壓電流示數(shù)基本一致。然后又檢查電路接線，總共檢查了數(shù)十次，還是沒有找到任何問題。到最后，我在實(shí)在是無計(jì)可施的時候，決定換一個實(shí)驗(yàn)桌，換另一臺示波器來測量，示波器終于顯示出了預(yù)想中的波形，即方波和三角波。如下圖 11 和圖 12 所示。 圖 11 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生方波波形 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 14 圖 12 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生三角波波形 結(jié)論 經(jīng)過軟件模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證雙 重結(jié)果，都證實(shí)了用方案一的電路可以產(chǎn)生 方波 和 三角波 ，并滿足相關(guān) 要求 ，即使 方波和三角波的重復(fù)頻率為 500Hz，方波脈沖幅度為，三角波為 ，振幅基本穩(wěn)定，振蕩波形對稱，無明顯非線性失真 。即方案一可行。 5 心得體會 這次試驗(yàn)，在調(diào)試的時候花的時間較多，從下午兩點(diǎn)做到了晚上八點(diǎn)半，我總結(jié)了一下其中的原因，主要有以下幾點(diǎn)： ，萬一在接線中有什么錯誤，那么就很難排查錯誤，最后小組就不得不換一個簡單的電路來實(shí)現(xiàn)方案。 ，對于芯片對電源的接法，雖然 查了，但沒有查清楚，只知道那端是接 CCV 那端是接 EEV ，但并不知道 CCV 與 EEV 究竟誰是正誰是負(fù)，導(dǎo)致芯片正負(fù)極電壓接反了，燒壞了芯片。 。對示波器的使用比較生疏，也當(dāng)誤了較長時間。 ，較為馬虎，以至于接錯了一根線。 在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的時候，也花了很長時間。方案設(shè)計(jì)但是很快，但是把自己設(shè)計(jì)好的電路在軟件上 模擬的時候怎么也沒有波形出來，后來與同學(xué)在一起討論，才發(fā)現(xiàn)自己所設(shè)計(jì)的電路沒有裝觸發(fā)裝置，才導(dǎo)致電路始終沒有波形。通過這，說明自己對整個實(shí)驗(yàn)原理 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 15 的理解還有所欠缺，平時更應(yīng)該注意對理論知識的學(xué)習(xí)。 在整個接線過程中，進(jìn)行地基本順利。 為時一個星期的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多，通過對方波三角波發(fā)生器的制作，讓我對相應(yīng)的理論知識有了更全面更深刻的了解，也讓我更加熟練的運(yùn)用相應(yīng)的電路仿真軟件。而且，通過仿真我還認(rèn)識到仿真模擬的情況會跟實(shí)際情況有很大差距，主要是因?yàn)閷?shí)際情況回收各種因素的制約。而且，仿真不會成功的電路，實(shí) 際在調(diào)試的時候可能會成功。（實(shí)際調(diào)試過程中不用加額外的觸發(fā)電路，但仿真過程中必須要有，否則沒有波形產(chǎn)生） 在本次課程設(shè)計(jì)中，讓我學(xué)會了要多思考，多比較，多嘗試把所學(xué)的知識用于實(shí)際，培養(yǎng)自己的動手能力，思考能力和觀察能力。 6 參考文獻(xiàn) 【 1】童詩白，華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .高等教育出版社， 2021 【 2】吳友宇 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .清華大學(xué)出版社， 2021 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說明書 16 （以下是附加文檔，不需要朋友下載后編輯刪除，謝謝） 2021 年鐵西區(qū)政府工作報(bào)告 ——2021 年 12 月 28 日在鐵西區(qū)第十七屆人民代表大會第四次會議上 區(qū)長 程曉龍 各位代表： 現(xiàn)在，我代表區(qū)人民政府向大會報(bào)告工作，請予審議，并請區(qū)政協(xié)各位委員提出意見和建議。 一、 2021 年及 “十二五 ”時期主要工作回顧 2021 年是 “十二五 ”規(guī)劃的收官之年。