2022年模拟电路课程设计报告yyq .pdf

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1、1 模拟电路课程设计报告前言函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方涉及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同， 有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路。产生正弦波、三角波、方波的技术方案有多种，如受限产生正弦波， 然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变成三角波。也可以受限产生方波三角波，再将三角波变成正弦波。 本次设计采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波三角波正弦波函数发生器的设计方法。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页2

2、目录一、 主要技术指标二、 电路原理及单元电路设计三、 电路的安装与调试过程四、 数据记录及数据分析五、 设计过程中遇到的问题及处理方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页3 设计目的1掌握电子系统的一般设计方法2掌握模拟 IC 器件的应用3培养综合应用所学知识来指导实践的能力4掌握常用元器件的识别和测试5熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法主要技术指标1. 设计课程：方波三角波正弦波函数发生器2. 已知条件：双运放358 一只，三极管 3DG6 四只约为 603. 主要技术指标输出波形：方波、三角波、正弦波；频率范

3、围： 10Hz500Hz；输出电压：方波Up-p24V，三角波 Up-p10V，正弦波 Up-p1.5V；波形特性：方波tr 100s，三角波2% ，正弦波5% 。认真阅读本课题指导书介绍的电路原理、设计方法及测试技术。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页4 根据技术指标和已知条件，确定电路及器件型号， 设置静态工作点，计算电路元件参数。在电路板上安装电路，测量与调试静态工作点，使其满足设计计算值要求。 测试技术指标，调整修改元器件参数值，使其满足设计指标要求，将修改后的元器件参数值标在电路图上。直流稳压电源一台低频

4、信号发生器一台低频毫伏表一台示波器一台万用表一台晶体管图示仪一台失真度测量仪一台精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页5 电路原理及单元电路设计一、 电路的原理1. 函数发生器的组成方波三角波正弦波2. 方波三角波产生电路有分析可得出以下结论：（1）电位器 RP2在调整方波三角波的输出频率是，不会影响波形的幅度。假设要求输出频率范围较宽，可用 C2 改变频率的范围， RP2 实现频率微调。（2）方波的输出幅度应等于电源电压+Ucc。三角波的输出幅度应不超过电源电压+Ucc。 电位器 PR1可实现幅度的微调，但会影响方波

5、三角波的频率。3. 三角波正弦波变换电路三角波正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成，差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效的一直零点漂移、因此可将频率很低的三角波变换成为正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线比较器积 分 器积分器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页6 性。为了使输出波形更接近正弦波：（1）传输特性曲线越对称，线性区域越窄越好。（2）三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。方波三角波正弦波函数发生器设计（一）确定电路形式

6、及元器件型号单端输出差分放大电路。因方波电压的幅值接近电源电压，所以取电源电压，所以取电源电压+Ucc=+12V ，-UEE=-12V 。（二）计算元件参数1. 比较器 A1和积分器 A2元件参数设计2. 差分放大电路静态工作点设置及元件参数计算电路的安装与调试方波三角波正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的，在装配多级电路时，通常按照单元思安陆的先后顺序进行分级装调与级联。1. 方波三角波发生器的装调由于比较器 A1 和积分器 A2 组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，这两个电路可以同时安装。需要注意的是，安装电位器RP1、PR2之前，要先将其调整精选学习资料 - - - - -

7、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页7 到设计值，否则电路不会起振。只要电路接线正确，上电后， UO1的输出为方波，UO2的输出为三角波，微调RP1使三角波的输出幅度满足设计指标要求，调节RP2，则输出频率在对应波段内连续可调。2. 三角波正弦波的安装与调试按照电路装调三角波正弦波电路。1经电容 C4 输入差摸信号电压Uid=50v，Fi =100Hz 正弦波。调节 Rp4 及电阻 R*, 是传输特性曲线对称。 在逐渐增大 Uid。直到传输特性曲线形状入图373 所示，记下次时对应的Uid即 Uidm 值。移去信号源，再将C4 左段接地，测量差份放大

8、器的 静态工作点 I0 ,Uc1,Uc2,Uc3,Uc4. (2) Rp3 与 C4 连接，调节Rp3 使三角波俄输出幅度经Rp3等于 Uidm 值，这时 Uo3 的 输出波形应接近 正弦波，调节 C6大小可改善输出波形。如果Uo3 的 波形出现如图376 所示的几种正弦波失真，则应调节和改善参数，产生是真的原因及采取的措施有；1钟形失真如图 a所示，传输特性曲线的线性区太宽，应减小 Re2。2半波圆定或平顶失真如图 b所示，传输特性曲线对称性差，工作点Q 偏上或偏下，应调整电阻R*. 3非线性失真如图 C所示，三角波传输特性区线性度差引起的失真， 主要是受到运放的影响。可在输出端加滤波网络精

9、选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页8 改善输出波形。3性能指标测量与误差分析1 放波输出电压Upp =2Vcc 是因为运放输出极有PNP型两种晶体组成复合互补对称电路，输出方波时， 两管轮流截止与饮和导通， 由于导通时输出电阻的影响，使方波输出度小于电源电压值。2方波的上升时间T，主要受预算放大器的限制。如果输出频率的限制。可接俄加速电容C1，一般取 C1 为几十皮法。用示波器或脉冲示波器测量T 数据记录及数据分析f;C3=10f;RP3=47K;C4=470 F;Rb1=Rb2=1K; F 调试中遇到的问题及解决的

10、方法方波 -三角波 -正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的 ,在装调多级电路时通常按照单元电路的先后顺序分级装调与级联。电路原理图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页9 50%R10C3R112354U1R2R3 50%Rp1R4 50%Rp212354U2C1R17C412VVCCR5R6R7R8R9R11-12VVCC1R12 50%R13C5C2R14电路仿真一、方波 - 三角波发生电路的仿真精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页

11、10 二、三角波 - 正弦波转换电路的仿真精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页11 心得体会整整两个星期的模拟电子技术课程设计的实训让我越来越体会到其中的重要性。 课程设计时电子技术基础课不可缺少的重要教学环节。 学习了电子技术基础课程之后，专门安排有一段时间让学生运用课程所学知识，进行实际电子线路的设计，安装和调试工作。学生通过完成一个课题的理论设计和实验调试任务，既加深了对理论知识的理解，有培养了实践技能。 提高了分析解决实际问题的能力。 所以说课程设计是理论联系实际暗，培养学生实践能力和创新精神的重要途径。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页