正弦波发生器电子课设

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1、课程设计说明书NO.1正弦波发生器1课程设计的目的《电子技术基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在《电子技术基础》课程中所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路并仿真，分析结果，撰写报告等工作。使学生初步掌握电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。2设计方案2.1设计方案选择正弦波振

2、荡电路是一种基本的模拟电路，它是在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。一个正弦波振荡电路要满足自己自激振荡的幅值和相位平衡条件，从组成上看，一般应包括以下几个部分。（1）放大电路：它的主要作用是放大微弱的噪声和瞬态扰动信号，为了保证放大电路能够正常放大信号，要合理地设置静态工作点。（2）反馈网络：它的主要作用是形成正反馈，以满足相位平衡条件。（3）选频网络：它的主要作用是只要单一频率信号满足振荡条件，以产生单一频率的正弦波。选频网络所确定的频率一般就是正弦波振荡电路的振荡频率，这部分电路

3、可设置在放大电路中也可设置在反馈网络中。在很多正弦波振荡电路中，反馈网络和选频网络实际上是同一个网络。（4）稳幅环节：它的主要作用是使振荡电路的输出波形的幅值稳定，对于分立元件放大电路，一般不在加稳幅环节，而是依靠晶体管的非线性来起到稳幅作用。正弦波振荡电路按组成选频网络的元件类型的不同，可分为RC正弦波振荡电路，LC正弦波振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路。RC正弦波振荡电路的振荡频率比较低，一般不超过1MHz，当要求震荡频率较高时，应选用LC正弦波振荡电路。在此，因为频率为1000Hz，所以选用RC正弦波振荡电路。课程

4、设计说明书NO.2RC正弦波振荡电路就是利用电阻R和电容C组成选频网络的振荡电路。常见的RC正弦波振荡电路有RC串并联式振荡电路和移相式振荡电路。综上所述,根据设计任务要求及具体实验条件，采用RC串并联电路实现放大、反馈及选频网络选择，稳幅环节采用二极管反向并联限幅电路。RC串并联式正弦波振荡电路以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络，以电压串联负反馈放大电路为放大环节，具有振荡频率稳定，带负载能力强，输出电压失真小等优点。2.2选定设计方案的框图设计流程图如图1所示。图1流程图2.3单元电路设计2.3.1单元电路结构R

5、C串并联式正弦波振荡电路如图2所示。图2RC串并联式正弦波振荡电路课程设计说明书NO.3该电路由两部分组成，即放大电路和选频网络。为集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。而则由、和、正好形成一个四臂电桥，另外两个对角顶点分别接到放大电路的同相和反相输入端。选择反向并联二极管形成稳幅环节，利用滑动变阻器调节电阻，实现稳幅。稳幅电路如图3所示。图3稳幅电路2.3.2元件参数计算过程图2中虚线框所表示的RC串并联选频网络具有选频作用，其中=R+输入电压夹在和的串联电路上，输出电压从Z2两端引

6、出，输出电压与输入电压的比值为：课程设计说明书NO.4当输入电压大小一定时，的数值F和幅角均为角频率的函数当=即ƒ=1/2RC时F达到最大值1/3，且=0，输出电压与输入电压同相。由ƒ==1000HZ设电阻，则C==30在稳幅电路图中由电路自己振荡条件决定=(1+)*>1，整理得，在此调节，实现合适的，从而实现正弦波发生器的设计。课程设计说明书NO.52.3.3选定器件列表所用元件如表1所示。表1所用元件列表元件名称参数型号数量电容C=302个二极管D2个电阻1个1个1个1个2.4原理图原理图如图4所示图4原理图从数据库

7、中以此找到所需元件，更改参数，按图3进行放置，依次连线，形成回路。选择示波器，万用表，频率计，正确连入电路，确认无误后，开始仿真。课程设计说明书NO.63仿真结果与分析3.1列出仿真结果双踪示波器输出端观察波形。频率计测量频率利用。万用表测量输出电压。当滑动变阻器的阻值输入为38%时，f=1038Hz，电压3.41v，f约等于f0，波形正常。波形仿真结果如图5所示。图5波形仿真结果图设计要求幅值大于2V由图可知满足设计要求电压仿真结果如图6所示。图6电压仿真结果图课程设计说明书NO.7频率仿真结果如图7所示。图7频率仿真

8、结果图失真的仿真结果（波形、数值）当滑动变阻器的阻值输入为55%时，f=699.327Hz，电压13.453v，f不等于f0，波形严重失真。失真波形图如图8所示。图8失真波形图课程设计说明书NO.8失真时电压如图9所示。图9失真时电压图失真时频率如图10所示。图10失真时频率图3.2理论值相比较误差原因。当滑动变阻器