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1、成绩电子技术课程设计报告题目：基于multisim的正弦波发生器学生姓名：朱世旺学生学号：系别：电子工程学院专业：电子信息科学与技术年级：2012级指导教师：王宜结电子工程学院制2015年3月10淮南师范学院电子工程学院电子信息科学与技术专业课程论文基于multisim的正弦波发生器学生：朱世旺指导教师：王宜结电子工程学院电子信息科学与技术1、设计任务与要求1.1．设计任务以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用Multisim10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教
2、学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。在自控、测量、无线电通讯、测量等技术领域中,需用到波形发生器,较常用的是正弦波振荡器和多谐振荡器两大类。采用Multisim10仿真软件对正弦波振荡器进行仿真,该软件是NI公司下属的ElectronicsWorkbenchGroup发布的交互式SPICE仿真和电路分析的软件。前期发展经历了EWB5.0、EWB6.0、Multisim2001、Mult-isim7、Multisim8、Multisim9等版本。Multisim10的特点有:1)器件丰富。Multisi
3、m10比老版本新增了1200多个器件、500多个SPICE模块和100多个开关模式电源模块。2)虚拟仪器种类齐全。通用仪器有数字万用表、信号源,双通道示波器、波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、失真度测试仪、频谱分析仪和网络分析仪等。3)软件分析功能更强大。分析功能包括静态工作点分析、交流小信号分析、瞬态分析、灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、传输函数分析、最坏情况分析、特卡洛分析、批处理分析、噪声指数分析、射频分析等。第10页10淮南师范学院电子工程学院电子信息科学与技术专业课程论文1.2．设计要求基本文氏电桥正弦波发生器[1-3]常用的正弦波振荡电路有RC和LC两种
4、电路,通常低频段选用RC振荡器,其电路输出功率小,频率较低;高频段选用LC振荡电路,其输出的功率、频率都要高一些;频率稳定度要求高时,一般采用电容三点式振荡电路。若从波形的种类和精度两方面考虑时,要生成正弦波时,选用文氏电桥振荡器,更易组成外稳幅振荡器2.用泰勒级数展开法实现正弦波信号。2、稳幅文氏电桥正弦波发生器2.1．从理论上讲,满足条件后,振荡幅值可固定在任意值上,但由于环境温度等外界条件的变化,振荡条件会受到影响,使振荡器停振或产生钵形失真。因此须在基本电路上增加稳幅电路。2.2.为得到稳幅的目的,通常采用两只反向并接的二极管和电阻R1并联,它们在输出电压的正负半周内分
5、别导通。在起振之初,由于输出电压幅度很小,不足以使二极管导通，正向二极管近于开路，此后，随着震荡幅度的增大，正向二极管导通，其正向电阻逐渐减小，直到R（F）=2R(f)时，震荡稳定。R(F)=R4+(R1//RD),Rf=R3,其中RD为二极管的正向导通电阻。2.3.利用二极管的非线性特性,使振荡电路能根据振荡幅度的变化,自动地改变基本放大器的负反馈的强弱,实现稳幅目的振荡过程中,两只二极管交替导通和截止,若外界因素使振幅增大,二极管的正向导通电阻RD减小,使RF变小,负反馈系数自动变大,反馈作用加强,从而稳定振幅。2.4.正弦波信号发生器已被广泛地应用于通信、仪器仪表和工业控
6、制等领域的信号处理系统中。2.5.通常有两种方法可以产生正弦波，分别为查表法和泰勒级数展开法。查表法是通过查表的方式来实现正弦波，主要用于对精度要求不很高的场合。泰勒级数展开法是根据泰勒展开式进行计算来实现正弦信号，它能精确地计算出一个角度的正弦和余弦值，且只需要较小的存储空间。本次主要用泰勒级数展开法来实现正弦波信号。第10页10淮南师范学院电子工程学院电子信息科学与技术专业课程论文产生正弦波的算法正弦函数和余弦函数可以展开成泰勒级数.3、电路组成3.1.电路由RC串并联选频网络和同相放大器组成。运放构成同相输入的比例放大器,RC串并联网络,将输出电压反馈到集成运放的同相输入
7、端,形成正反馈。根据产生正弦振荡的相位条件,可得电路的振荡频率f0为:3.2.本系统采用TI公司的TMS320LF2407DSP处理器，该器件具有外设集成度高，程序存储器容量大，A/D转换精度高，运算速度高，I/O口资源丰富等特点，芯片内部集成有32KB的FLASH程序存储器、2KB的数据/程序RAM，两个事件管理器模块（EVE和EVB）、16通道A/D转换器、看门狗定时器模块、16位的串行外设接口（SPI）模块、40个可单独编程或复用的通用输入输出引脚（GPIO）以及5个外部中断和系统监视
