模电课程教学设计材料模板.doc
目录一 设计题目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2二 设计任务 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2三 设计报告 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21内容摘要.22正文.21)原理概述.22)电路设计.43)元器件及参数选择.54)仿真结果分析.7四 参考资料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8五 进度安排 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9模拟电子技术基础课程设计任务书学生姓名胡云涛专业自动化指导教师姓名周晓莉类别学号150711142 班级15自动化5班职称助教本校1、 设计题目 设计制作一个产生正弦波方波三角波函数转换器2、 设计任务： 输出波形频率范围为0.2KHz20kHz且连续可调； 正弦波幅值为2V，； 方波幅值为2V； 三角波峰-峰值为2V，占空比可调； 分别用三个发光二极管显示三种波形输出； 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（12V） 制作一个产生正弦波方波三角波函数转换器设计内容摘要 本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波 方波 三角波 。实现该要求有多种方案，如先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波转换成三角波;正弦波通过滞回比较可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，正弦波可以通过RC振荡电路产生正文1. 原理概述1：直流电源部分通过桥式整流、电容滤波、稳压管稳压直流电源电路将220V的交流电变成+12V和-12V的直流电2：波形产生电路(1) 正弦波-方波-三角波电路如图所示 图二：利用低通滤波电路实现波形转换2. 电路设计1、 直流电源的参数设计 提供的是220V的交流电源要变为12V直流电， 变压器用 220V15V规格的， 选的三端稳压器为：LM7812、LM7912，整流用的二极管可用1N4007 ，电解电容用3300uf C7与C8可用0.33Uf C5与C6可用0.1uF C3与C4可用220Uf电容，发光二极管上的R用 1K。2、波形产生电路部分的参数设计 方波要求幅值为2V，三角波要求峰峰值为2V.利用同相滞回比较器和积分运算电路分别产生方波和三角波。图中滞回比较器的输出电压，即方波的输出幅值UO1= Uz，其中Uz由稳压管确定，由于没有稳压值为2V的稳压管，所以在稳压管的两端并联一个10K的电位器，以达到输出电压为2V的要求。 比较器的输入电压是积分电压是积分电路的输出电压UO2，根据叠加原理，集成运放A1同相输入端的点位为:UP1=R1R2R1R2UO1= UO2=UZR1= R2R1=R2 令UP1 UN1 0，则阈值电压：UT=R2UZ R1 积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压UO1，而且UO1不是UZ，所以输出电压UO2的表达式为：Uo2=(1/R7C)Uo1(t1t0)Uo2(t0)式中U0 t0 为初态时的输出电压，设初态时UO1正好从 UZ跃变为 UZ,则上式可变为Uo2=(1/R7C)Uz(t1t0)Uo(t0) 积分电路反向积分，一旦UO2 UT，再稍减小，UO1UO2随时间的增长线性下降，将从 UZ跃变为 UZ，则Uo2=(1/R7C)Uz(t2t1)Uo(t1) 综上所述，UO1是方波，UO2为三角波，幅值为UT。 由上，正向积分的起始值为 UT，终了值为 UT 期，将它代人上式得:+UT=(1/R7C)UZT/2+(-UT)，积分时间为二分之一周,式中UT=R2UZ，经整理得振荡周期为 T=4R8R7C1/R1 振荡频率为:f=R1/4R7R8C1 调节电路中R1，R2,R5的阻值和电容C的容量，可以改变振荡频率，而调节R1和R2的阻值，可以改变三角波的幅值。 因为方波的幅值为2V,三角波的峰峰值为2V,所以R21 , R12取R1=20K, R2=10K, 为了更好的调节出波形，取R2为10K的电位器， 取C=0.33Uf,又f为200HZ20KHZ,得R5为75 7.5K，所以取R5为10K的电位器三角波U02经二阶低通滤波电路后形成正弦波，其中： C2=C3=C=470nF 传递函数为Aus=Aup s=1 , 3 Aups =sRC=2令s=jw, fo=1/2RC,则电压放大倍数 Au=Aupf=f1 , j=3 , Aup=f0=2要求正弦波的幅值为2V，则，Aup=2 即Aup=R6/R5=2所以取R3=R4=1K , R6=20K, R5=10K, C2=C3=470nF总原理图3. 元器件及参数选择4. 电路仿真软件介绍5. 介绍仿真结果正弦波输出波形 方波输出波形 三角波输出波形6. 参考文献1模拟电子技术基础实验及课程设计清华大学出版社 金凤莲 编著 2.模拟电子技术 清华大学出版社 罗振中 主编3电子线路设计实验测试 华中科技大学出版社志美 主编 4 模拟电子技术基础清华大学电子学教研组 编 童诗白 华成英 编5.电子实验与课程设计赣南师范学院物理与电子信息学院三、进度安排第十五、十六周152017.5.29 6. 1日下达课程设计任务书： 明确课程设计的具体要求和应完成的设计任务，学生对课程设计所需各个步骤有个总体把握。搜集、整理和研究资料：针对题目本身涉及内容，通过书籍、文献、网络等手段查阅相关资料。在学习借鉴类似课题研究成果同时，提出自己的设计思路和方法。2017.6.2拟定设计方案：进行方案的论证及选择。162017.6.56.6日电路原理图绘制、计算并初步确定电路参数。2017.6.76.8日用电路仿真软件对所设计电路仿真测试。2017.6.9日课程设计报告的撰写。并进行设计的答辩，给出课程设计成绩签 字 栏设计工作起止日期： 2017年5月29日至2017年6月9日教师审核指导教师（签字）日期 年 月 日
