畢業(yè)設(shè)計(jì)-函數(shù)信號發(fā)生器的仿真設(shè)計(jì)與研究-文庫吧
2024-11-13 19:48 本頁面
【正文】 ic oscillator Main thought is in after plugin power harmonic oscillator to generate rectangle wave, can by integral circuit will transform square to the triangle wave, triangle wave by integral work change again by regulating circuit for sine wave, the related resistance capacitance can change occupies emptiespared wavform parameters, such as finally got better circuit using software simulation Multisim through software own oscilloscope observe the resulting waveform distortion analyzer, through research waveform distortion degree. Key word: Function signal generator ； Much harmonic oscillator ； Multisim 4 引言 函數(shù)信號發(fā)生器是指能產(chǎn)生某些特定的周期性時(shí)間函數(shù)波形信號的信號發(fā)生器，要求能夠長生形狀良好的方波，三角波，正弦波等波形，函數(shù)信號發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測中具有 十分廣泛的用途，常用于科研，生產(chǎn)。除供通信、儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)測試用外，還廣泛用于其他非電測量領(lǐng)域。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)一函數(shù)信號發(fā)生器，并使用軟件進(jìn)行電路仿真，要求電路簡單波形良好。函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案有很多，本文采用純硬件設(shè)計(jì)，以多諧振蕩器產(chǎn)生方波，經(jīng)過積分電路轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣ǎ俳?jīng)過積分網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)檎也?，最后以軟件Multisim 進(jìn)行仿真。本文介紹了 555 定時(shí)器的參數(shù)，工作原理，及利用 555 定時(shí)器聯(lián)接而成的多諧振蕩器，介紹了總電路的聯(lián)接方法及電路相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，介紹了 Multisim 的使用方法及對本文 所介紹函數(shù)信號發(fā)生器的仿真情況。在仿真過程中，記錄波形參數(shù)，研究其失真度。在設(shè)計(jì)完畢初步進(jìn)行仿真之后，發(fā)現(xiàn)得到的波形存在較大失真，通過調(diào)節(jié)電路的電阻電容值，波形得以改善，最終得到了令人較為滿意的波形?？紤]到電路準(zhǔn)確度問題，產(chǎn)生的波形可能會存在失真，在文章開頭介紹了波形失真的定義，并介紹了波形失真的分析，計(jì)算方法。 1 概述 函數(shù)信號發(fā)生器作用意義 凡是產(chǎn)生測試信號的儀器，統(tǒng)稱為信號源，也稱為信號發(fā)生器，它用于產(chǎn)生被測電路所需特定參數(shù)的電測試信號。信號源可以根據(jù)輸出波形的不同，劃分為正弦波信號 發(fā)生器、矩形脈沖信號發(fā)生器、函數(shù)信號發(fā)生器和隨機(jī)信號發(fā)生器等四大類。函數(shù)信號發(fā)生器是指能產(chǎn)生某些特定的周期性時(shí)間函數(shù)波形信號的信號發(fā)生器，常用于科研，生產(chǎn)，維修和實(shí)驗(yàn)中。例如在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常使用函數(shù)發(fā)生器的輸出波形作為標(biāo)準(zhǔn)輸入信號，接至放大器的輸入端，配合測試儀器，例如用示波器定性觀察放大器的輸出端，判斷放大器是否工作正常，否則，通過調(diào)整放大器的電路參數(shù)，使之工作在放大狀態(tài)；然后，通過測試儀器，獲得該放大器的性能指標(biāo)。函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生信號頻率的范圍可從幾個(gè)微赫到幾十兆赫。而在測試、研究或調(diào)整電子電路及設(shè)備 時(shí)，為測定電路的一些電參量，如測量頻率響應(yīng)、噪聲系數(shù)，為電壓表定度等，都要求提供符合所定技術(shù)條件的電信號，以模擬在實(shí)際工作中使用的待測設(shè)備的激勵(lì)信號。當(dāng)要求進(jìn)行系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性測量時(shí)，需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。當(dāng)測試系統(tǒng)的瞬態(tài)特性時(shí)，又需使用前沿時(shí)間、脈沖寬度和重復(fù)周期已知的矩形脈沖源。并且要求信號源輸出信號的參數(shù)，如頻率、波形、輸出電壓或功率等，能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)整，有很好的穩(wěn)定性，有輸出指示。因此函數(shù)信號發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途。另外除供通信、儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)測試用外 ，還廣泛用于其他 5 非電測量領(lǐng)域。 本文函數(shù)信號發(fā)生器要求 1）、在給定的 +6V 直流電源電壓條件下，使用 555芯片和運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)并制作一個(gè)多波形（方波、三角波和正弦波）發(fā)生器 2）、信號頻率 f： ～ （實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)） 3）、信號周期 T： 874us～ 4）、輸出電壓峰峰值：方 波： 2V≤ Vpp≤ 5V 三角波： 220mv≤ Vpp≤ 340mv 正弦波： 4mv≤ Vpp≤ 14mv 失真度表征一個(gè)信號偏離純正弦信號的程度。失真度定義為信號中全部諧波分量的能量與基波能量之比的平方根值 , 如果負(fù)載與信號頻率無關(guān) , 則信號的失真度也可以定義為全部諧波電壓的有效值與基波電壓的有效值之比并以百分?jǐn)?shù)表示 , 如公式（ 1）： C= (1) 公式 （ 1） 中 : C為失真度 。 P 為信號總功率 。 P 1 為基波信號的功率 。 U 1 為基波電壓的有效值 。 U 2～ U n 為諧波電壓有效值。 失真分析方法 目前測量失真度的原理大致分為兩類：基波剔除法和頻譜分析法。 一般模擬式的失真度測量儀都采用基波剔除法，通過具有頻率選擇性的無源網(wǎng)絡(luò)（如：諧振電橋，文式電橋，雙 T 陷波網(wǎng)絡(luò)等）抑制基波，由總電壓有效值和抑制基波后的諧振電壓有效值計(jì)算出失真度。 第二類失真度測量采用頻譜分析法，通過計(jì)算出各次諧波的大小來計(jì)算失真度。此類測量方法測量的最小頻率是 2Hz； 測量方法 失真測量 可以分為模擬法和數(shù)字化方法。 1）模擬法 模擬法是只指 測量中直接應(yīng)用模擬電路對信號處理測量失真度的方法。基于模擬法的失真度測量儀由于前級電路有源器件的非線形，因此對 6 小信號的測量不夠準(zhǔn)確。模擬法又可分為基波
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1