簡易信號發(fā)生器課程設(shè)計(jì)-wenkub
2023-06-18 01:54:03 本頁面
【正文】 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(gè)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)。進(jìn)入 20世紀(jì) 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。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)。 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(dòng)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。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(jì)方法。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 。 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。 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(fù)半周對稱。如不能起 振，則說明負(fù)反饋太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大 Rf。 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(dòng)產(chǎn) 生方波 — 三角波。 比較器的電壓傳輸特性 a 點(diǎn)斷開后，運(yùn)放 A2 與 R RP C及 R5 組成反相積分器，其輸入信號為方波 U01，則積分器的輸出 tUCRPRU oo d)( 1 12142 ???? (325) 當(dāng) U01=+Vcc 時(shí)， tCRPRU o 214 CC2 )( V??? (326) 當(dāng) U01=Vcc 時(shí)， tCRPRU o 214 EE2 )( V?? (327) 6 可見積分器輸入方波時(shí)，輸出是一個(gè)上升速率與下降速率相等的三角波，其波形如圖所示。 2．方波的輸出幅度約等于電源電壓 +Vcc 。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。 C、 圖為實(shí)現(xiàn)三角波 —— 正弦波變換的電路。 平衡電 阻 R1=R2∥ (R3+RP1)=8k? ，取 R1= 由式 （ 329）得 312 4 2 24 ( )R RPf R R RP C?? ? 即 R4+RP2=(R3+RP1)/(4FC2R2) 當(dāng) 100Hz≤ f≤ 1kHz 時(shí)， 取 C2=, 則 10KΩ R4+RP2100KΩ ,取 R4=1k? , RP2=100 k? 。這里取 C6=, RE2=100 歐與 RP4=100 歐姆相并聯(lián)，以減小差分放大器的線性區(qū)。 3 正弦波波形 12 上圖所示為開關(guān)打到 C2= 時(shí)的情況，此時(shí) f≈ 214Hz， V≈ 。如果電路接線正確。調(diào)節(jié) RP4及電阻 R，使傳輸特性曲線對稱。將 RP3與 C4連接，調(diào)節(jié) RP3使三角波的輸出幅度經(jīng)由 RP3 后輸出等于 uidm值，這時(shí) U03的輸出波形應(yīng)接近正弦波，調(diào)整C6大小可以改善輸出波形?？稍谳敵龆思訛V波網(wǎng)絡(luò)（如 C6=100pF）改善輸出波形。可以用示波器（或者脈沖示 波器）測量 Tr。又因?yàn)樽约核鶎W(xué)的知識有限，要設(shè)計(jì)出此電路需要花費(fèi)大量的時(shí)間去查找資料，一個(gè)人真的很難完成，但 經(jīng)過兩周的艱苦努力，團(tuán)隊(duì)的默契配合，終于還是完成了課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。最重要的是在實(shí)踐中理解了書本上的知識，明白了學(xué)以致用的真諦。 通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)高頻電子線路方面的知識，在設(shè)計(jì) 16 過程中 雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終 于 找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足 ， 實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵 。測試》華中科技大學(xué)出版社 胡宴如 .模擬電子技術(shù) (第二版 ).高等教育出版社 2021 謝自美 .電子線路設(shè)計(jì) .實(shí)驗(yàn) .測試 (第二版 ).華 中科技大學(xué)出版社 2021 電子電路大全 (合定本 ).中國計(jì)量出版社 1991 郝鴻安 .常用模擬集成電路手冊 .人民郵電出版社 1991 17 附錄 元件清單 名稱 規(guī)格 數(shù)量 芯片 uA741 2 電阻 3 10K 4 1K 2 20K 1 1 100 1 1 電位器 50K 2 100 1 100K 1 三極管 3
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