压控振荡器的电路设计_eda

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1、《EDA技术》课程设计报告压控振荡电路的设计学生姓名：徐昌、吴天宇、汪小玲指导教师：许长安所在系：电子工程系所学专业：电子信息工程年级：20122014年6月11目录一、设计任务与要求2二、元器件清单及简介3三、设计原理分析5四、设计中的问题及改进8五、总结9六、参考文献911压控振荡电路的设计一、设计任务与要求1.1课程设计的研究内容本课题的主要研究内容是采用集成运算放大器设计压控振荡器的电路，并使用multisim仿真工具对其进行仿真。包括压控锯齿波发生器电路、压控矩形波发生器电路、压控三角波发生器电路、压控方波发生器电路。设计中要掌握电子电路设计的基本方法包

2、括设计步骤、设计公式、参数计算及电子元器件的选择，掌握multisim在电子电路设计中的应用。1.2压控振荡器设计要点压控振荡器一般分为晶体压控振荡器和LC压控振荡器对于各种用途的晶体压控振荡和LC压控振荡，设计时应考虑的指标大体上可以分为以下几个方面：1、用运算放大器构成以压控振荡电路（VCO）将模拟电压转换成频率。2、对上述频率进行计数并显示（用两位数码管即可）。3、模拟电压可以是直流源，也可以是锯齿波。4、运算放大器构成的积分器和滞回比较器。5、利用74ls160D芯片级联来连接两个数码管。二、元器件清单及简介2.1电路元器件的选择表5-1压控矩形波电路元器

3、件选择原件名称原件标注参数型号集成运放UA1LM324AJ集成运放U2COMPARATOR_VIRTUAL电阻R150K电阻R250K电阻R31K11电阻R40.5K电阻R510K电阻R610K电容C110nF电源VEE-15V电源VCC15V电源V1-9V稳压管D21N6025B稳压管D31N6025B示波器XSC1二极管D1DIODE_VIRTUAL十进制计数器U3、U674LS160D2个数码管U4DCD_HEX_BLUE2个2.2压控振荡器部分元器件介绍图2.1multisim中电阻元器件电阻，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。电阻的基

4、本单位是欧姆，用希腊字母“”表示。有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。它的作用有限流，分流，分压。图2.2multisim中稳压二极管元器件 11稳压二极管的作用，稳压二极管也称齐纳二极管或反向击穿二极管，在电路中起稳定电压作用。它是利用二极管被反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不随反向电流变化这一特点进行稳压的。图2.3multisim中二极管元器件二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。图2.4multisim中电容元器件所

5、谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电，当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。图2.5multisim中三端集成运算放大器元器件运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。三、设计原理分析3.1压控脉冲波发生器脉冲波发生电路在测量、自动控制、通讯、无限电广播和遥控等技术技术领

6、域有着广泛的应用，甚至在收音机、电视台和电子表等日常生活用品也离不开它。总之脉冲波发生电路广泛用于工业生产、科学实验和日常生活等各个领域中。3.2压控锯齿波发生器电路设计仿真11图3.1此电路直流源输入的压控振荡电路，直流源经过积分器得到一个uo1的波形为锯齿波，然后锯齿波经过一个滞回比较器把锯齿波转变成脉冲波。积分器由电阻和电容以及运算放大器组成。滞回比较器由电阻和稳压二极管组成。滞回比较器可用于产生矩形波、三角波和锯齿波等各种非正弦波信号，也可用于波形交换电路。用于控制系统是，滞回比较器的优点是抗干扰能力强。当输入信号受干扰或噪声的影响而上下波动时，只要根据干

7、扰或噪声电平适当调整滞回比较器两个门限电平UT+和UT-的值，就可以避免比较器的输出电压在高、低电平之间反复跳变。当集成运放反向输入端和同向输入端的电位相等，即U+=U_时，输出端的状态将发生跳变。其中U_=UI11最后把得到的脉冲波经过74ls160D两个芯片级联两个显示频率的数码管。在输出端利用示波器观察波形，电压表测量输出电压，频率计测量频率。仿真分析电路如图3.1所示。11图3.2脉冲波仿真波形结果分析此图为uo的波形图，是个小的矩形脉冲图此电路仿真图参照模拟电子技术P460也电路图，输出的uo1为锯齿波uo为矩形脉冲波，由于存在电阻阻值个其他因素的影响，

8、脉冲不是太