【正文】 C3 可以粗挑方波和三角波的輸出頻率。若要求輸出頻率的范圍較寬，可用 C2改變頻率的范圍， PR2實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)。三角波的輸出幅度應(yīng)不超過電源電壓 +Vcc。 武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 14 三角波 正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理 圖 三角波 正弦波產(chǎn)生電路 三角波 —— 正弦波的變換電路主要由差分放大電路來完成。特別是作為直流放大器，可以有效的抑制零點(diǎn)漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。分析表明，傳輸特性曲線的表達(dá)式為：022 /1id TCE UUaII a I e?? ? 011 /1 id TCE UUaII a I e??? ? 武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 15 式中 /1CEa I I?? 0I —— 差分放大器的恒定電流； TU —— 溫度的電壓當(dāng)量，當(dāng)室溫為 25oc時(shí)， UT≈ 26mV。 為使輸出波形更接近正弦波，由圖可見： （ 1） 傳輸特性曲線越對(duì)稱，線性區(qū)越窄越好； （ 2） 三角波的幅度 Um應(yīng)正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。其中 Rp3調(diào)節(jié)三角波的幅度， Rp4調(diào)整電路的對(duì)稱性，其并聯(lián)電阻 R11用來減小差分放大器的線性區(qū)。 圖 三角波 — 正弦波變換 武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 16 函數(shù)發(fā)生器的總電路圖 圖 函數(shù)發(fā)生器的總電路圖 4 電路的參數(shù)選擇及計(jì)算 芯片的確定 函數(shù)發(fā)生器的運(yùn)算放大器 A1和 A2可以用雙運(yùn)算放大器 UA741，本實(shí)驗(yàn)用功能基本相同的 UA747代替，同樣達(dá)到效果。由于器件買不到用 S9018同樣可以達(dá)到效果， S9018是 NPN高頻小功率硅管，其放大倍數(shù)實(shí)測為 100左右。 223O m CCRUVR? 即 223411 2 3OmCCURRV? ? ? 取 2 10RK??，則 3 33RK??，取 3 33RK?? 電阻 。當(dāng) 10 100ZHf ?? ? ?時(shí) ，取 100C nF? 以實(shí)現(xiàn)頻率波段的轉(zhuǎn)換， R4及 RP2的取值不變。 三角波 —— 正弦波變換電路的參數(shù)選擇原則 是：隔直電容 C C C5要取得較大，因?yàn)檩敵鲱l率很低，取 345 470C C C F?? ? ?，濾波電容 6C 視輸出的波形而定，若含高次斜波成分較多， 6C 可取得較小， 6C 一 般為幾十皮法至 。 R11=20歐與 Rw4=100歐姆相并聯(lián)，以減小差分放大器的線性區(qū)。 最后確定 R為 。當(dāng) RB1太大時(shí)會(huì)出現(xiàn)上下峰被削平的圖像，太小時(shí)波形為三角波，不能轉(zhuǎn)換為正弦波。 5 Multisim 軟件 電路仿真 方波 —— 三角波發(fā)生電路的仿真 接好 兩個(gè)芯片 正負(fù)直流源和地線，在方波輸出端引出一條導(dǎo)線，接到仿真軟件中的示波器，注意接好地線，打開開關(guān)。調(diào)節(jié)電位器 Rw2可以調(diào)節(jié)波形 的頻率 。如圖 所示。 武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 19 圖 方波最大輸出波形 同樣的方法，可以看到三角波的波形輸出。 如圖 ，三角波最大的輸出幅度為 ，與設(shè)計(jì)的要求十分貼切。如圖 所示，正弦波的輸出波形并不理想，出現(xiàn)的嚴(yán)重的失真。把 Rw3 調(diào)到 100%，這時(shí)波形又出現(xiàn)的另一種形狀，如圖 所示，輸出波形為三角波。最后可以看到電位器調(diào)到 12%時(shí)，波形為正弦波，如圖 所示，這就是理想的正弦波輸出。由圖可以看到輸出的最大幅值為 。但是當(dāng)頻率達(dá)到太大的情況下輸出波形出現(xiàn)失真情況。 （ 4）焊接，注意安全。 調(diào)試三角波 —— 正弦波變換電路 （ 1）接 入直流源后，利用萬用表測試差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)； （ 2）測試 V V2的電容值，當(dāng)不相等時(shí)調(diào)節(jié) Rw3 使其相等； （ 3）測試 V V4的電容值，使其滿足實(shí)驗(yàn)要求； （ 4）在 C4端接入信號(hào)源，利用示波器觀察，逐漸增大輸入電壓，當(dāng)輸出波形剛好不失真時(shí)記入其最大不失真電壓； 總電路的安裝與調(diào)試 （ 1） 把兩部分的電路接好，進(jìn)行整體測試、觀察 （ 2） 針對(duì)各階段出現(xiàn)的問題，逐各排查校驗(yàn)，使其滿足實(shí)驗(yàn)要求，即使正弦波的峰峰值大于 1V。 方波 三角波發(fā)生器的裝調(diào) 由于比較器 A1與積分器 A2組成正反饋閉環(huán)電路，同時(shí)輸出方波與三角波，這兩個(gè)單元電路可以同時(shí)安裝。只要電路接線正確，上電后， Uo1 的輸出為方波， Uo2 的武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 25 輸出為三角波， 分別調(diào)節(jié)電位器 R R8，可以使得波形 的輸出幅度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求微調(diào) Rw2,則輸出頻率在對(duì)應(yīng)波段內(nèi)連續(xù)可變。 三角波 正弦波變換電路的裝調(diào) 按照電路，裝調(diào)三角波 — 正弦波變換電路，其中差分發(fā)大電路可利用課題三設(shè)計(jì)完成的電路。 經(jīng)電容 C4輸入差摸信號(hào)電壓 Uid=50mv， f =100Hz 正弦波。再逐漸增大 Uid。移去信號(hào)源，再將 C4 左段接地，測量差份放大器的 靜態(tài)工作點(diǎn)Io ,Uc1,Uc2,Uc3,Uc4. R3與 C4連接，調(diào)節(jié) Rw3使三角波輸出幅度經(jīng) Rp3等于 Uidm值，這時(shí) Uo3的出波形應(yīng) 接近正弦波，調(diào)節(jié) C6 大小可改善輸出波形。 如圖 所示。 如圖 所示?？稍谳敵龆思訛V波網(wǎng)絡(luò)改善輸出波形。 方波的上升時(shí)間 T，主要受預(yù)算放大器的限制?？山佣砑铀匐娙?C1，一般取 C1為幾十皮法。 7 儀器儀表電子元器件明細(xì)清單 器件名稱型號(hào) 參數(shù) 數(shù)量 芯片 UA747CN 2 三極管 S9018 4 電阻 33KΩ 1 電阻 12KΩ 1 電阻 10KΩ 6 電阻 1 電阻 1 電阻 1 電阻 1 電阻 2KΩ 1 武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 27 器件名稱型號(hào) 參數(shù) 數(shù)量 電阻 450Ω 1 電阻 20Ω 1 電位器 100KΩ 1 電位器 50KΩ 2 電位器 10KΩ 2 電位器 100Ω 1 電解電容 470uF 3 電解電容 1uF 1 電解電容 100nF 1 電解電容 1nF 1 電容 100nF 1 電烙鐵 1 錫 1 武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 28 8 心得體會(huì) 剛開始的時(shí)候，由于對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)不是很透徹，不知道從哪里開始入手。實(shí)驗(yàn)經(jīng)過網(wǎng)上查閱資料后決定從本報(bào)告的設(shè)計(jì)方案入手?？墒桥艘惶?，方波就是沒有出來，當(dāng)時(shí)我特別著急，覺得太難了，即使理論都沒有錯(cuò)，但是就是出不來波形。那時(shí)我特別高興，有了做下去的沖動(dòng)，那天晚上我沒有睡覺。 等全部仿真都做完了之后，我去電子市場買電子器件。從電子市場回來后我查找了很多資料，最終用了幾個(gè)相近的代替。 焊電路時(shí)，由于我從來沒有碰過電烙鐵，不知道怎么用錫把線路連起來，錫珠總是在兩個(gè)孔上轉(zhuǎn)，總是不能練成 一條通路。 經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)運(yùn)算放大器，差分放大電路有了更加深刻的理解， 對(duì)課程設(shè)計(jì)有了了解，對(duì)自己制作電子設(shè)計(jì)有了濃厚的興趣。在以后的專業(yè)學(xué)習(xí)中，我將會(huì)注重實(shí)踐，將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，以便更好的學(xué)習(xí)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)