【正文】 ,因此當(dāng)信號通過低通濾波器后 ,我們可以只取出基波信號 ,濾除高次諧波 ,這樣就可以將三角波轉(zhuǎn)化為基波的正弦波。 圖 RC 無源積分電路 波形變換電路模塊難點 :對于有源積分電路和濾波電路 ,都需要設(shè)置適當(dāng)?shù)淖枞輩?shù) ,使波形無明顯的失真 ,若是充電時間大于放電時間 ,或者小于放電時間 ,就會有出現(xiàn)失真 ,這要求仿真的時候設(shè)置好參數(shù) ,在做模塊時適當(dāng)?shù)恼{(diào)整阻容值 ,可以達到要求。 圖 等幅移相電路模塊 移相電路模塊的難點 :由運放組成的等幅移向電路也相當(dāng)于一個 RC 電路 ,固定電容值 ,改變電 阻 R3 值可以調(diào)整電路的相位 ,設(shè)置 R R4 相等阻值 ,故幅值恒為 1。反向比例運算電路如圖 所示 ,根據(jù)運放虛短虛斷的原則 ,輸入電壓 Ui通過分壓電阻 R1 加在運放的負向輸入端 ,反饋電阻 Rf 是連接輸入電壓與輸出電壓的通道 ,構(gòu)成一個完整的反饋網(wǎng)絡(luò) ,同相端接電阻 R2 到地 ,由虛短虛斷的概念可知 :電壓增益為 A V0/Vi Rf/R1。 比例運算電路難點 :設(shè)置好比例參數(shù) ,首先預(yù)測下需要放大的大概倍數(shù) ,然后根據(jù)需要 ,設(shè)置輸入電阻與反饋電阻的系數(shù)比可以達到要求。 沉淀時間 :5 ms。 低偏置電壓 :75 mv 。 OPA2227 和 OPA228 系列的放大器具有良好的特性 ,由于其噪聲低 ,精度高的特性 ,使他們能很好的應(yīng)用于實際電路 ,所以它的應(yīng)用范圍比較廣 ,可以做數(shù)據(jù)采集、電子設(shè)備、有源濾波器以及作為各種分析儀等。 (二 )、按照 PCB 圖大小鋸好雙面感光板 ,然后將感光板放置于轉(zhuǎn)印紙中間 ,放入曝光機曝光 , (三 )、曝光十分鐘后將板子取出 ,然后進 行顯影 ,顯影是非常重要的步驟 ,若是顯過頭 ,或者是還有沒顯影出來的 ,那么板子基本上就廢了 ,得重新開始。所以印制板一定要放穩(wěn) ,不能松動 ,仔細操作 ,不容疏忽。 第 4章 防干擾措施 所謂干擾 ,就是指影響系統(tǒng)正常工作的不良的外部或者內(nèi)部因素 ,即無用信號疊加在有用信號上 ,一般也稱之為噪聲。一個設(shè)計良好的應(yīng)用電路系統(tǒng)需要加強對電源的濾波 ,采用專用電源 ,以此減少電源中的干擾信號帶入電路 ,合理的布線來提高抗電子電路的抗干擾能力。所謂串?dāng)_就是數(shù)字信號與模擬信號線間的相互影響 ,解決方法是將數(shù)模信號分隔開在兩個區(qū) ,減少串?dāng)_ 。用磁珠來銜接模擬地和數(shù)字地 ,減少兩個地的串?dāng)_。③電子元器件能直接焊在 PCB 板上就直接焊在 PCB 板上 ,少用 IC插座 ,減少插座帶來的干擾。濕度 :0??95%RH 3)微控制器 MCU 檢測系統(tǒng)的檢測誤差 :小于等于 2% 測試方法 1)開啟電源 ,檢查電源輸出是否正常 ,通過電源接口給各模塊上電試調(diào) 2)先測試第一個模塊 方波產(chǎn)生器 ,調(diào)節(jié)電阻先調(diào)一個低頻的方波 ,看電路是否能正常工作。 6)比例運算電路測試 ,通過調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)放大縮小倍數(shù) ,改變各次諧波的峰峰值大小 ,使正弦波的幅值達到題目所要求的大小。 8)將 50K 信號加入疊加電路 ,進行測試 ,觀察信號是否更加逼近方波信號。測試使用的方法是采用的直接測試方法。 再測試合成的波形 ,將 30K 赫茲的正弦波信號和 10K 赫茲的正弦波信號通過疊加電路產(chǎn)生的合成波形如圖 所示。 如圖 三角波合成圖 由圖可知 ,三角波合成信號 10KHz+30KHz)幅值 :,頻率為 赫茲 ,可以看出 ,合成波形還是有一定的失真的。 整個系統(tǒng)各個模塊都采用的是電位器調(diào)節(jié) ,可以進行手動調(diào)節(jié)各模塊系 數(shù) ,使各模塊能擁有更高的精度 ,系統(tǒng)效果達到最好。設(shè)計的電路還存在許多問題 ,指標還有很大的提升空間 ,但是由于修改電路工作量較大 ,時間也比較緊迫 ,只能小幅度的改變一下布局 ,提升一下抗干擾能力。 謝 辭 四年前 ,懷著對大學(xué)無比的向往 ,步入我的大學(xué)校園 南華大學(xué) ,四年中 ,“明德 ,博學(xué) ,求是 ,致遠”這條校訓(xùn)一直教育著我 ,讓我滿懷使命感。 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師 ??朱衛(wèi)華老師 ,他在整個系統(tǒng)設(shè)計中給了我許多的指導(dǎo) ,在我遇到困難時 ,及時的給予了幫助 ,朱老師一絲不茍的治學(xué)、教學(xué)態(tài)度 ,清晰的思路和認真負責(zé)的工作作風(fēng) 深深的感染了我 ,讓我受用一生 ,并驅(qū)使著我向前邁進 ,不斷的努力學(xué)習(xí)。通過撰寫畢業(yè)論文 ,能提高我自己的語言組織能力 ,表達自己內(nèi)心思想的能力 ,以及和老師同學(xué)交際溝通的能力 ,這使我更加了解自己 ,對自己的缺陷有進一步的改善。 最后 ,再次向我的恩師們表示深深的感謝 ,感謝你們默默的無私奉獻自己 ,教導(dǎo)我們 ,老師 !您辛苦了 !我將會繼續(xù)努力 ,在以后的學(xué)習(xí)工作中 ,爭取獲得更好的成績 ,同時 ,也衷心祝愿母校南華大學(xué)的明天更加美好 ! 參考文獻 康華光編著 .《電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 (第五版 )》 .高等教育出版社 2020 康華光編著 .《電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分 (第五版 )》 .高等教育出版社 2020 THS4011, Texas Instruments, 2020 CD4013 Datasheet, Texas Instruments, 2020 OPA2227 Datasheet, Texas Instruments, 2020 CD4017 Datasheet, Texas Instruments, 2020 《運算放大器應(yīng)用手冊 ??基礎(chǔ)知識篇》 . 北京 :電子工業(yè)出版社 2020 年 黃智偉 編著《全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽》 (第二版 )電路設(shè)計北京航空航天大學(xué)出版社 沈元隆 周井泉主編《信號與系統(tǒng)》 (第二版 ) 人民郵電出版社 王靜霞編著《單片機應(yīng)用 技術(shù) (C 語言版 )》 電子工業(yè)出版社 黃智偉 編著《給予 NI Multisim 的電子電路計算機仿真設(shè)計與分析》 (修訂版 ) 電子工業(yè)出版社 2020 年 6 月 陳永真 等編著 《新編全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽試題精解選》 電子工業(yè)出版社 2020 年 4月 高西全 丁玉美 編著《數(shù)字信號處理》第三版 2020 年 8 月 韓貴英 ,于為民 :《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革研究 。在畢業(yè)設(shè)計中 ,我體會到了團結(jié)與合作的力量 ,做任何事 ,一個人的力量永遠比不上團隊合作的力 量 ,閉門造車 ,終究是學(xué)不到精華 ,所以我懂得了如何與人交流 ,更好的完成設(shè)計。當(dāng)畢業(yè)設(shè)計題剛確定時 ,在老師的指導(dǎo) 下 ,我查閱了許多相關(guān)設(shè)計的資料、文獻 ,使我了解到了本課題所研究的內(nèi)容 ,在現(xiàn)代社會發(fā)展中起著舉足輕重的作用 ,讓我對本課題的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。留下了美好的大學(xué)回憶 ,在這里 ,我要真誠的的向母校和教育我的老師們表達我深深的謝意。在以后工作與學(xué)習(xí)的道路上 ,我將會繼續(xù)努力爭取更大的進步。本系統(tǒng)從方案設(shè)計 ,到實際制作與軟硬件調(diào)試進行仔細的研究與分析 ,最終實現(xiàn)了信號波形合成的實驗電路。此外 ,本設(shè)計具有如下特點 : 在電路設(shè)計過程中 ,由于存在許多不確定因素 ,不能確保電路能正常工作 ,因此對部分電路先仿真 ,看仿真能不能通過 ,若仿真能行 ,則做起來也有把握 ,這使得設(shè)計更加合理可靠 。由于電路的擾動比較大 ,所以合成的波形有一定的失真 ,加上只通過方波的基波和三次諧波合成方波 ,所以波形不是很逼真 ,不過基本達到要求。 接著測試分頻后產(chǎn)生的 30K 赫茲的正弦波信號 ,經(jīng)過幅度調(diào)整后 ,波形圖如圖 所示。通過修改軟件 ,編程進行補償 ,得到一致數(shù)據(jù)。觀察通過加法器后產(chǎn)生的波形 ,是否是一個方波輪廓 ,看是否達到題目要求 (只 將 10K赫茲和 30K赫茲接入疊加電路 )。 4)分別測試分頻后的各路信號 ,三分頻后的 100K赫茲 ,五分頻后的 60K赫茲 ,和最終的10K 赫茲、 30K 赫茲以及 50K 赫茲方波信號的頻率。⑤PCB 布線技巧 :布線時不僅要美觀而且要盡量減少環(huán)形線的面積 ,以降低感應(yīng)噪聲干擾。 三提高元器件的抗干擾能力 提高敏感元件的抗干擾能 力從以下幾個方面著手 :①在制作 PCB 板時 ,布的線盡可能的粗 ,其中電源線和地線尤為重要 ,這能減少線路的阻抗 ,即減少壓降 ,更重要的是降低了電路的耦合干擾。②避免數(shù)字地的共模電 流進入模擬區(qū)。在硬件電路設(shè)計上需要做好如下幾點 ,減少噪聲的產(chǎn)生。 隨著社會的進步 ,電子設(shè)備也在不斷的更新?lián)Q代 ,而電磁干擾隨之而來。 (七 )、焊接 ,將各電子元器件焊接在對應(yīng)位置。 (五 )、鉆孔 ,將電路板上需要鉆孔的全部鉆好孔 ,包括 IC 插座、焊盤以及過孔等。 如果需要將兩個電壓信號 U1 和 U2相疊加 ,如圖 所示為一個疊加電路 ,可以實現(xiàn) ,這個電路接成反向輸入放大電路 ,可以看出 ,他是多端輸入信號 的類型 ,利用虛短 (VpVn 0)、虛斷 (i 0)和虛地 (Vn 0)的原則對反相輸入端節(jié)點可以列如下幾個公式 i1+i2 i3 式 V1Vn/R1+V2Vn/R2 VnV0/R3 式 由式 可知 V0 R3 * V1/R1+R3 * V2/R2 式 由式 可知 ,若 R1R2R3,則