模电课程设计报告.doc
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模拟电路课程设计报告课程设计课题:设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器专业班级:学生姓名:学号:学生姓名:学号:指导教师:设计时间:题目:设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器。一,设计任务:①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调;②正弦波幅值为±2V,;③方波幅值为2V;④三角波峰-峰值为2V,占空比可调;⑤设计电路所需的直流电源不用设计。二,设计要求和设计方案设计要求:应用protel软件和课本知识按要求设计所需电路图。设计方案:利用电阻,电容,运放分别设计所需过零比较器产生方波,积分运算电路产生三角波,低通滤波器产生正弦波三、单元电路设计根据题意,电路首先产生方波电路。过零比较器可产生方波,而题目要求得到峰值为2V的输出,只需对运放输出电压进行分压,便可满足题目要求。故第一级电路可设计如下:方波产生电路(过零比较器)由题目要求第二级电路将方波转化为三角波知,只需在第二级电路中插入积分运算电路即可。所以,第二级电路可设计如下:方波-三角波电路原理图(积分放大电路)由电路图可知,第二级电路输出为三角波,但频率较低。故用低通滤波电路即可将三角波转换为正弦波。设计电路图如下:三角波-正弦波电路原理图(低通滤波电路)四、总原理图及元器件清单1.总原理图2.元件清单(外加导线若干)元件类别元件代号型号主要参数数量(个)备注电阻RRes2见总原理图6电容CCap2运放AUA741AD3电源VVSRCorVSIN8五、性能测试,分析与参数计算由所设计的电路图可知:VI为交流电源,VI=12sin(wt+u)(V)频率为2KHZ,VCC=+12V,VEE=-12V,R1=3.5K,R2=1K,U01=12*3/4*1/(1+3.5)=2V,所以,方波峰值为2V。R=7.5K,C1=0.003Uf;U02=-R*C1*U01/t=10V或-10V。故三角波峰峰值为20V。对于第三级电路,A(s)=U03/U02=Avf*1/1+s/Wc,通带电压增益Ao等于同向比例放大电路的增益Avf。Avf=1+Rf/R5=1.5所以,U03=A(s)*U02.而仿真结果图如下:将图中结果与运算结果进行对照,发现方波信号非常正常。但是由于过零比较器产生的是近似的方波,并且电路中没有稳压管,导致电路信号不稳定,越到后来就越明显。在正弦波中可明显看出信号的波动。故若要改善电路,可在电路中加入稳压管即可。但除第一级放大电路与计算完全吻合外,其余各级电路信号也大致与运算结果相似,设计目的已达到。六、结论与心得七、参考文献1.电子技术原理实验与课程设计高吉祥主编(电子工业出版社)2.集成电路原理及应用谭博学苗汇静主编(电子工业出版社)3.电子技术基础模拟部分(第五版)华中科技大学电子技术课程组编康华光主编(高等教育出版社)