电子技术课程设计.docx

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1、电子技术课程设计 电子技术课程设计PWM调制解调器 班级：电信1301 姓名：曹剑钰 学号：3130503028 一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM（脉冲宽度调制）电路，利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度（占空比）。 信号频率10kHz； 占空比调制范围10%90%； 设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求： 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制： 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管； 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调； 同步方波不得利用信号发生

2、器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案： 方案一：三角波脉宽调制，三角波电路波形可以由积分电路实现，把方波电压作为积分电路的输入电压，经过积分电路之后就形成三角波，再通过电压比较器与可调直流电压进行比较，通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二：锯齿波脉宽调制，锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器，和方案一相似，利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三：利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较：方案一结构简单，思路清晰，容易实现，元器件常用 方案二与方案一相似，缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进，思路不如方案一清晰简单，最好先择了方案一 2.正弦

3、波产生方案： 方案一：RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz-10MHz范围内的低频信号，由RC 串并联网络组成，也称为文氏桥振荡电路，串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2RC，为了产生振荡，要求电路满足自激震荡条件，振荡器在某一频率振荡的条件为：AF=1.该电路主要用来产生低频信号。 方案二：LC 正弦波振荡电路 LC 正弦波振荡电路常用来产生高频正弦信号，一般在1MHz 以上，LC 振荡电路有放大电路，正反馈网络，选派网络，稳幅环节。振荡频率为f=1/2 LC ，正弦波的频率可以调节。 方案三：石英晶体振荡器 石英晶体振荡器是用石英晶体谐振器控制和稳

4、定振荡频率的振荡电路。特点是振荡频率特别稳定，他常用于振荡频率高度稳定的场合。 经过比较之后，选择了方案一，因为方案一电路简单，频率调节跟容易控制，更易实现。 图1 图2 三角波发生电路（产生一 个三角波） 电压比较器（三角波和直流电源进行比较） 脉宽调制波 直流可调电源 RC 正弦波振荡器（产生50Hz 正弦波） 电压比较器（三角波和正 弦波比较） 三角波发生电路 （产生一个三角波） 脉宽调制波 解调电路 输出 单元电路设计： 1.三角波发生电路如图3 图3 图4 运算放大器U1组成基型迟滞型比较器，U2组成反向积分器，他们共同组成正反馈回路，形成自激震荡，由U1输出方波，U2输出三角波，

5、2正弦波发生电路，如图5 图5 正弦波通过RC串并联振荡电路产生，R2用于使电路起振，调节R2可以改变输出正弦波频率，f=1/2RC,其中R1=R2=R，C1=C2=C。 4.测试结果 设计一款PWM电路，利用一可调直流电压调制矩形脉冲波脉冲宽度（占空比）。信号频率10kHz； 占空比调制范围10%-90%电路如图6,7 图 6 图7 设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输出与原始信号等比例正弦波。 用一运放以50H正弦波为调制信号，10kHz三角波为载波调制一信号，再将通过一低通滤波电路，解调出50H正弦波。上限截止频率为f=1/2RC。如图8,9 图8 图9 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制 图10 5.总结 本设计完成了脉宽调制电路50Hz正弦波解调电路。采用三角波产生电路和正弦波振荡电路，以运算放大器，电压比较器，反向积分器等为核心器件。所设计的电路可实现脉宽调制与解调功能。