《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告-函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(文件)
【正文】 形波。為了使占空比有放大調(diào)節(jié)范圍取Rp=12k，R1=R2=。 第一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)的脈沖寬度tp1，即電容C充電的時(shí)間： tp1≈(R1+R2)Cln2= 第二個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)的脈沖寬度tp2,即電容C充電的時(shí)間： tp2≈R2Cln2= 振蕩周期 T=tp1+tp2≈(RI+2R2)C 振蕩頻率 f=1/T=(R1+2R2)C由555定時(shí)器組成的振蕩器，最高工作頻率可達(dá)300kHz。接通電源后，它經(jīng)和對(duì)電容C充電，當(dāng)上升略高于2/3時(shí)，比較器的輸出為0,將觸發(fā)器置0，電容C通過和T放電，下降略低于1/3時(shí)，比較器的輸出為0,將觸發(fā)器置1。 CO是控制電壓端(5腳)，平時(shí)輸出2Vcc／3作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0．01μF的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過2Vcc／3時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于Vcc／3時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)充電，開關(guān)管截止。二極管D1，D2最大電流I=U0max/(+)=（15000+20000）=，最大整流電流100mA，反向工作峰值電壓50V。由集成運(yùn)算放大器的RC振蕩電路的振蕩頻率一般不超過1MHz。圖中，分和兩部分。在起振時(shí)，應(yīng)使，即。由此得欲使i與。使振蕩電路只能讓某一特定頻率的信號(hào)滿足自激振蕩的條件，以保證振蕩電路輸出正弦波信號(hào)。利用運(yùn)算放大器，使其有放大倍數(shù)，以滿足自激振蕩的條件。5. 單元電路設(shè)計(jì)、主要元器件選擇與電路參數(shù)計(jì)算 1）自激振蕩原理：在振蕩電路中，人為地引入正反饋，并使反饋環(huán)路增益滿足一定的條件，那么，電路在沒有外部激勵(lì)的情況下會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)，即產(chǎn)生自激振蕩。該方案可以通過調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器輸出振蕩頻率大小、占空比、正弦波的失真，可產(chǎn)生精度較高的方波、三角波、正弦波，且具有較高的溫度穩(wěn)定性和頻率特性。先產(chǎn)生方波——三角波，再將三角波變換成正弦波。由上述三種發(fā)生電路產(chǎn)生的波形經(jīng)控制電路和放大電路得到幅值可調(diào)的正弦波、矩形波和方波，頻率的改變由發(fā)生電路中的相關(guān)元件改變。正弦波發(fā)生電路也稱為正弦波振蕩電路，從原理上講，其由基本放大電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四部分組成。頻率范圍可從幾個(gè)赫到幾十兆赫函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測(cè)中具有十分廣泛的用途。2. 摘要函數(shù)（波形）信號(hào)發(fā)生器，能產(chǎn)生某些特定的周期性時(shí)間函數(shù)波形（正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等）信號(hào)。在達(dá)到課題要求的前提下保證最經(jīng)濟(jì)、最方便、最優(yōu)化的設(shè)計(jì)策略。鋸齒波發(fā)生電路的核心是集成運(yùn)放組成的電壓比較器，由電壓比較器構(gòu)成矩形波發(fā)生電路，輸出的矩形波經(jīng)積分電路變換獲得鋸齒波。方案二：采用集成運(yùn)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(jì)方法。方案三：采用集成電路實(shí)現(xiàn)，主要部件有運(yùn)算放大器LM31單片函數(shù)發(fā)生器模塊5G803電阻和電容等。4. 設(shè)計(jì)方案的原理框圖、總體電路圖、接線圖及說明原理框圖 總體電路圖說明：RC正弦波發(fā)生電路產(chǎn)生正弦波，由555定時(shí)器組成矩形波發(fā)生電路產(chǎn)生矩形波，鋸齒波發(fā)生電路由電壓比較器構(gòu)成矩形波發(fā)生電路，輸出的矩形波經(jīng)積分電路變換獲得鋸齒波，三種波形經(jīng)過控制電路，最后經(jīng)過運(yùn)放形成幅值可調(diào)的函數(shù)信號(hào)。正弦波振蕩電路主要有三個(gè)部分組成（1） 放大電路。（3） 選頻網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)RC串并聯(lián)電路分壓后在RC并聯(lián)電路上得出反饋電壓，加在運(yùn)算放大器的同相輸入端，作為它的輸入電壓。和都是正弦波電壓。在圖一中，是利用二極管正向伏安特性的非線性來自動(dòng)穩(wěn)幅的。振蕩頻率的改變，可通過調(diào)節(jié)R或C或同時(shí)調(diào)節(jié)R和C的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。+取=20K =15K =28K集成運(yùn)算放大器CF725；最大電源電壓v，共模抑制比120dB，最大輸入電壓v。555定時(shí)器的內(nèi)部電路方框圖上圖所示，該集成電路由四部分組成：電阻分壓器、電壓比較器、基本RS觸發(fā)器、輸出緩沖器和放電三極管。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。如此重復(fù)此過程，為連續(xù)的矩形波。 充電電路：UCC→→D1→C→“地” 放電電路：C→D2→→T→“地”充電和放電的時(shí)間分別為 tP1≈, tp2≈占空比為
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