畢業(yè)設計-函數(shù)信號發(fā)生器的仿真設計與研究-資料下載頁
2024-12-03 19:48本頁面
【導讀】摘要：本文函數(shù)信號發(fā)生器的設計以555定時器組成的多諧振蕩器為核心。得到較好的波形?？傠娐肥褂密浖﨧ultisim進行仿真，通過軟件自帶示波器觀察最后所得。到的波形，并通過失真分析儀研究波形失真度。在電路實驗和設備檢測中具有十分廣泛的用途，常用于科研，生產(chǎn)。儀表和自動控制系統(tǒng)測試用外，還廣泛用于其他非電測量領域。在設計一函數(shù)信號發(fā)生器，并使用軟件進行電路仿真，要求電路簡單波形良好。
【正文】 計算機中進行處理和分析。 5 電路的仿真及數(shù)據(jù)計算 方波接線圖 方波接線圖如圖 7所示 ,由多諧振蕩器輸出端作方波輸出端，接入示波器。所得方波波形如圖 8 所示。 13 圖 7 方波電路接線圖 圖 8 方波波形 三角波接線圖 三角波接線圖如圖 9所示，由方波輸出端經(jīng)積分電路作為三角波輸出端，接入示波器，所得三角波波形如圖 10所示。 14 圖 9 三角波接線圖 圖 10 三角波波形 正弦波接線圖 正弦波接線圖如圖 11所示，由三角波輸出端經(jīng)過積分電路作為正弦波輸出端，接入示波器，所得 正弦波波形如圖 12 所示。 15 圖 11 正弦波接線圖 圖 12 正弦波波形 16 MULTISIM 電路仿真實驗數(shù)據(jù)如表 2所示。 表 2 電路仿真波形參數(shù)表 電路數(shù)據(jù)的計算與分析 根據(jù)圖 13，由 555 定時器組成的振蕩電路分 析得： 圖 13 多諧振蕩器圖 電容 C1 的放電時間由（ 2）式可得： T1=(R3+Rp)C1ln2≈ (R3+Rp)C1 代入數(shù)據(jù)可得 434us ≤ T1≤ 574us 電容 C 充電時間由（ 3）式可得： T2=(R2+R3+Rp)C1ln2≈ (R2+R3+Rp)C1 代入數(shù)據(jù)可得 441us ≤ T2≤ 581us 故電路的振蕩周期由（ 4）式可得： f=1/(T1+T2)≈ (R1+2R2+2Rp)C1 代入數(shù)據(jù)可得 866HZ ≤ f≤ 1144HZ 輸出波形占空比由（ 5)式可得： q(%)= T2/(T1+T2) 100%≈ 50% 周期 T 頻率 f 三角波峰值 Vp 正弦波峰值 Vp 方波峰 值 Vp 三角波峰峰值Vpp 正弦波峰峰值Vpp 方波峰峰值 Vpp ms 786HZ 7mv mv 247mv v 17 仿真完成時通過觀察 MULTISIM 示波器查看波形，發(fā)現(xiàn)正弦波存在失真，記錄一定時間內(nèi)波形數(shù)據(jù)，如表 3，在一定時間內(nèi)頻率變化如表 4所示。 表 3 示波器測量數(shù)據(jù)記錄表 電位器R 周期 T 頻率 f 三角波峰值 Vp 正弦波峰值 Vp 方波峰值 Vp 三角波峰峰值Vpp 正弦波峰峰值Vpp 方波峰峰值Vpp 0% 118mv mv 228mv 100% 122mv mv 234mv 13mv 表 4 頻率變化數(shù)據(jù)（ 5分鐘內(nèi)） Rp fmax fmin 0% 1009Hz 100% 786Hz 占空比： q(%)=T2/(T1+T2)= R3+R2+RP’R3+R2+RP’ + R3+RP’ ≈ 50% 頻率穩(wěn)定度： Rp 取 0%時 σ=(fmaxfmin)/f0 100%=（ )/1144=%1% Rp取 100%時 σ=(fmaxfmin)/f0 100%=（ ） /866=%1% 通過 MULTISIM 提供的失真分析儀觀察正弦波輸出端，發(fā)現(xiàn)確實存在失真，如圖 14，經(jīng)分析原因可能是電路電阻電容值沒有調(diào)到最佳，其次在仿真時，為了使結(jié)果更加接近現(xiàn)實，選擇了存在允許誤差的元器件。 圖 14 正弦波輸出端失真測量 18 參考文獻 [1] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎第四 版 [M]. 北京：高等教育出版社， 1998： 308357 [2] 楊志忠 .電子技術(shù)課程設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021:9193 [3] 陳尚松，郭慶，雷加 .電子測量與儀器 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021:7577 [4] 張同懷 , 張慶玲 . 輸出幅度可控制的信號發(fā)生器 [J]. 科學技術(shù)與工程 , 2021,(13) [5] 許文斌 . 單片機實現(xiàn)智能信號發(fā)生器 [J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品 , 2021,(17) [6] 郭淑珍 , 呂秋芬 , 李志華 , 李秀玲 . 555定時器應用中的問題探討 [J]. 河北師范大學學報 (自然科學版 ) , 2021,(02)李健 . 555定時器及其應用 [J]. 經(jīng)營管理者 , 2021,(04) [7] 任曉光 . 集成 555定時器及其應用 [J]. 電大理工 , 2021,(03) [8] 顏恒斌 , 張玉潔 . 探討 MultiSim 仿真軟件在電工實驗中的應用 [J]. 科技信息 (學術(shù)研究 ) , 2021,(26) [9] 吳孝謙 , 趙勇 . “ 555”集成芯片及應用實例簡介 [J]. 中國無線電 , 2021,(05) [10] 林春方 ． 電子線路學習指導與實訓 [M]． 北京，電子工業(yè)出版社， 2021： 179. [11] 高吉祥 ． 電子技術(shù)基礎實驗與課程設計 [M]． 北京，電子工業(yè)出版社， 2021： 187 致謝 行文至此，我的這篇論文已接近尾聲；歲月如梭，我四年的大學時光也即將敲響結(jié)束的鐘聲。離別在即，站在人生的又一個轉(zhuǎn)折點上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。生我者父母 ,感謝生我養(yǎng)我 ，含辛茹苦的父母。是你們，為我的學習創(chuàng)造了條件；是你們，一如既往的站在我的身后默默的支持著我。沒有你們就不會有我的今天。謝謝你們，我的父 親母親！育我成才者老師。感謝我的指導老師孫劍老師，這篇論文是在 老師的的悉心指導與鼓勵下完成的。孫老師淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、精益求精的工作作風和誨人不倦的高尚師德，都將深深地感染和激勵著我 。感謝為這篇論文的完成付出了辛勤勞動和心血的同學—— 。感謝電本 2021 級的同學們。四年來，是同學讓我的大學生活變得更加豐富多彩，我們一起親歷了大學的別樣生活，愿同窗友誼之樹長青。
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