课程设计---波形产生电路的设计

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1、9波形产生电路的设计2010.12《模拟电子技术》课程设计课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形产生电路的设计学生学院信息与机电工程学院专业班级08电子国内学号080144951学生姓名石康指导教师朱品昌徐凯2010-129波形产生电路的设计2010.12摘要和关键词【摘要】：用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换，再通过电压跟随器输出正弦波，电压跟随器起到保护前级不受后级影响。正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。方波通过积分运算电路，整形为三角波，同样经过

2、电压跟随器输出三角波，方波、三角波的频率与正弦波频率相同。【关键词】：RC桥式振荡电压跟随器过零比较器积分运算电路电路设计及其原理1）方案比较方案一先通过压控方波振荡电路产生方波信号，方波信号经过积分运算电路整形为三角波，三角波通过低通滤波器整形为正弦波。方案二用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换，再通过电压跟随器输出正弦波。正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。方波通过积分运算电路，整形为三角波。方案二同方案一比较，有较为明显的优势，首先，由于是采用滤波方式产生

3、正弦波，高低频特性较差，可实现的波形频率范围较窄。方案二采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦波，频率范围较宽，用过零比较器整形为方波，更容易实现幅度的调节。由于方案二的优势，本设计采用方案二。2）单元电路设计RC桥式正弦振荡电路RC桥式正弦波振荡电路，也称文氏桥振荡电路。它可由以下四个部分组成：（1）放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，实现能量的控制。（2）选频网络：确定电路的振荡频率，使电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。（3）正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于反馈信号。9波形产生电路的

4、设计2010.12（1）稳幅环节：也就是非线性环节，作用是使输出信号幅值稳定。说明：本设计中选频网络与正反馈网络“合二为一”。+-+-反馈电路RC桥式正弦波振荡电路通过以下计算，可以求出RC串并联选频网络的频率特性和(1)整理可得(2)9波形产生电路的设计2010.12令=1/RC,则(3)（3）代入（2）,得出(4)幅频特性为(5)相频特性为(6)当f=时，＝，即,又由可知当f=时，＝，所以(7)（7）式表明，只要RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于3（即输出电压与输入电压同相，且放大倍数的数值为3）的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。电路中的

5、二极管起稳幅作用，即非线性环节。射极跟随器电路用运放接成的电压跟随器电路，主要起保护上一级不受下一级电路影响的作用。理想运放的开环差模增益为无穷大，因而电压跟随器具有比射极输出器好得多的跟随特性。其电路图如下：9波形产生电路的设计2010.12电压跟随器电路RC桥产振荡产生波形方波产生电路方波的产生电路主要由一个过零比较器组成，前级产生的正弦波输入过零比较器，整形为相同频率的方波。过零比较器输出方波波形三角波产生电路将前级产生的方波进行积分运算，即可得到相等频率的三角波。9波形产生电路的设计2010.12积分运算电路输出波形1）元件选择运算放大器uA7

6、411过零比较器74LS3111同轴双层电位器1电阻及电容若干说明：运算放大器选用uA741,74LS具有四个运算放大器，除了一个做RC桥式振荡电路在的运算放大器，其它三个可以接成三个电压跟随器，做为三个波形输出的后级保护电路，同轴双层电位器要求精确，即两个电位器阻值尽可能相等，这样输出波形才不会失真。2）电路工作原理总结用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，RC桥式正弦振荡电路由放大电路、选频网络及正反馈网络、稳幅环节组成，正弦波频率可通过调节选频网络的电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换，产生的正弦波再通过电压跟随器输出正弦波，电压跟随器起

7、到保护前级不受后级影响。正弦波通过过零比较器，整形为方波，同样经过电压跟随器输出方波。方波通过积分运算电路，整形为三角波，同样经过电压跟随器输出三角波，方波、三角波的频率与正弦波频率相同。电路调试与结果1．正弦波仿真9波形产生电路的设计2010.122．方波及三角波仿真9波形产生电路的设计2010.12结论：总结：经过此次课程设计，我真切的明白了信号产生的原理和实现方法，也学会了一些软件的应用，但是在应用的过程中，出现了很多的问题，虽然解决了某些问题，可是仍然还有很多的问题没有办法解决，由于时间关系，没有去求教于老师，感到很可惜。在做仿真的时候，正弦波

8、产生电路能够很好的与理论值相吻合，但是方波三角波产生电路的仿真值和理论值就相差较大，比如说幅值