簡易信號發(fā)生器課程設(shè)計-文庫吧
2025-05-18 01:54 本頁面
【正文】 大家的努力，這 些課程一直保持了很好的發(fā)展態(tài)勢。 課程教學(xué)內(nèi)容簡介 ， 模電是繼電路課程后，電氣類、自控類和電子類等專業(yè)學(xué)生在電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是電子技術(shù)基礎(chǔ)的 一個部分，其目的和任務(wù)是讓學(xué)生獲得模擬電路的基本知識，為以后深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)某些領(lǐng)域中的內(nèi)容打下基礎(chǔ)。通過模電課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電路的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為 模擬電子 技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。模電的前續(xù)課程是電路，模電中應(yīng)用了許多電路課程中的基本概念與方法，例如 迭加原理、戴維南定理、二端口網(wǎng)絡(luò)、正弦交流電路的求解等，應(yīng)注意兩門課在時間上的配合。模電的后續(xù)課程是數(shù)電、 EDA與電子技術(shù)課程設(shè)計、微機原理及其應(yīng)用、電力電子、檢測與變換 及各專業(yè)課程設(shè)計等， 模 電課程中的半導(dǎo)體基本知識、放大電路理論和 各 種集成電路知識將為這些后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下必要基礎(chǔ)。 電力電子技術(shù)是當今發(fā)展較為迅速的一項技術(shù)，各種新型的電力電子器件不斷涌現(xiàn)也使得這項技術(shù)的內(nèi)涵得到迅速更新。進入 20世紀 70 年代，以晶閘管為代表，二極管及晶體管等功率半導(dǎo)體器件在高速、高壓、大電流方面的發(fā)展非常迅速。 70 年代以后， IG、 LSI、微型計算機、 DSP、 ASIC 等實用化取得了進展，采用微型器件的控制技術(shù)、信號處理技術(shù)也日益成熟。 電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、 電工原理 和自動控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科。電力電子技術(shù)的內(nèi)容主要包括電力電子器件、 電力電子電路 和 電力電子 裝置及其系統(tǒng)。近代新型電力電子器件中大量應(yīng)用了微電子學(xué)的技術(shù)。電力電子電路吸收了電子學(xué)的理論基礎(chǔ)，根據(jù)器件的特點和電能轉(zhuǎn)換的 要求，又開發(fā)出許多電能轉(zhuǎn)換電路。利用這些電路，根據(jù)應(yīng)用對象的不同，組成了各種用途的整機，稱為電力電子裝置。電子學(xué)、 電工學(xué) 、自動控制、 信號檢測 處理等技術(shù)常在這些裝置及其系統(tǒng)中大量應(yīng)用。 2 第 1 章 函數(shù)發(fā)生器的總方案及原理框圖 1 原理框 圖 2 函數(shù)發(fā)生器的總方案 函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成電路。為進一步掌握電路的基本理論及實驗調(diào)試技術(shù) ，本課題采用由集成運算放大器與晶體管差分放大器共同組成的方波 — 三角波 — 正弦波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計方法。 產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的方案有多種，如首先產(chǎn)生正弦波，然后通過整形電路將正弦波變換成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可以首先產(chǎn)生三角波 — 方波，再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊?。本課 題采用先產(chǎn)生方波 — 三角波，再將三角波變換成正弦波的電路設(shè)計方法。 由比較器和積分器組成方波 — 三角波產(chǎn)生電路，比較器輸出的方波經(jīng)積分器得到三角波，三角波到正弦波的變換電路主要由差分放大器來完成。差分放大器具有工 作點穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強等優(yōu)點。特別是作為直流放大器時，可以有 效地抑制零點漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形 變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性 。 3 第 2 章 簡易信號發(fā)生器基本原理 函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或者儀器。電路形式可以采用由運放及分離元件構(gòu)成；也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，本課題介紹方波、三角波、正弦波函數(shù)發(fā)生器的方法。 1 RC 橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器 ） 圖為 RC橋式正弦波振蕩器。其中 RC 串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時兼作選頻網(wǎng)絡(luò)， R R RW及二極管等元件構(gòu)成負反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器 RW，可以改變負反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個反向并聯(lián)二極管 D D2正向電阻的非線性特性來實現(xiàn)穩(wěn)幅。 D D2采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負半周對稱。 R3的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。 電路的振蕩頻率 2πRC1fO ? 起振的幅值條件 1fRR ≥ 2 式中 Rf＝ RW＋ R2＋（ R3 // rD）， rD — 二極管正向?qū)娮琛? 調(diào)整反饋電阻 Rf（調(diào) RW），使電路起振，且波形失真最小。如不能起 振，則說明負反饋太強，應(yīng)適當加大 Rf。如波形失真嚴重，則應(yīng)適當減小 Rf。 改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù) C 或 R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容 C作頻率量程切換，而調(diào)節(jié) R 作量程內(nèi)的頻率細調(diào)。 4 RC橋式正弦波振蕩器 2 方波 三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理 方波 三角波轉(zhuǎn)換電路圖 圖所示的電路能自動產(chǎn) 生方波 — 三角波。電路工作原理若下：若 a點斷開，
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