矩形波发生器.doc

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1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目:宽度可调的矩形波发生器初始条件：本课程设计，要求用使用Proteus仿真软件进行系统设计与仿真。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周内完成对系统的设计、仿真。2、技术要求：1）使用集成运算放大器设计一种宽度可调的矩形波发生器，进行仿真实验，并说明其工作原理。2）要求学生主动思考，自主发挥，实现系统的特色功能。3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图

2、纸应符合绘图规范。提交报告的主要内容：（使用Proteus7.5sp3）1.题目2.仿真所完成的主要功能和特色简介——摘要（特别是自己扩展的功能，根据特色功能评优）3.Proteus仿真的基本流程4.所使用芯片以及引脚功能简介（需要提供对应芯片DataSheet的下载链接）5.设计方案与工作原理，给出仿真电路图6.实验记录与结果分析时间安排：1）2011年7月9~10日，查阅相关资料，学习设计原理。2）2011年7月11~12日，方案选择和电路设计仿真。3）2011年7月13日，设计说明书撰写。4）2011年7月14日上交报告，同时进行答辩。参

3、考文献：[1]吴友宇.《模拟电子技术基础》（第一版）.北京.清华大学出版社.2009[2]刘泉．《通信电子线路》（第二版）．武汉.武汉理工大学出版社.2005[3]陈梓城.《实用电子电路设计与调试》.北京.中国电力出版社.2006指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日1绪论1.1设计背景信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器，其频率范围可从几个微赫到几十兆赫，除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测

4、量领域。本设计是使用集成运算放大器设计一种宽度可调的矩形波发生器。它主要由反相输入的滞回比较器和RC电路组成，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。而使电容的正向和反向充电时间常数不同，利用二极管的单向导电性引导电流流经不同的通路，就形成占空比可调的矩形波发生电路。1.2基础强化训练目的本环节主要内容是应用Proteus软件，结合模拟电子技术基础、数字电子技术基础等专业课程，强化和巩固专业理论基础和掌握Proteus仿真的技巧，为后续的专业课程学习打下良好的基础。通过该环节，巩固和深化所学课程的知识，培养学生综合运用所学课程知识，分析和解决实

5、际问题的能力，使学生能比较全面而辩证地分析和处理问题，逐步树立正确的设计思想；培养严谨认真的科学态度和严谨务实的工作作风。2Proteus软件简介Proteus软件是由英国LabcenterElectronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史，在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，界面多彩，是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款新型电子线路设计与仿真软件。Proteus是世界上著

6、名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus软件的模拟仿真直接兼容厂商的SPICE模型，采用了扩充的SPICE3F5电路仿真模型，能够记录基于图表的频率特性、直流电的传输特性、参数的扫描、噪声的分析、傅里叶分析等，具有超过8000种的电路仿真模型。Proteus软件支持许多通用的微控制器，如PIC、AVR、HC11以及8051；包含强大的调试工具，可对寄存器、存

7、储器实时监测；具有断点调试功能及单步调试功能；具有对显示器、按钮、键盘等外设进行交互可视化仿真的功能。此外，Proteus可对IARC-SPY、KEIL等开发工具的源程序进行调试。此外，在Proteus中配置了各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、频率计，便于测量和记录仿真的波形、数据。3设计摘要3.1基本设计本次设计要求使用集成运算放大器设计一种宽度可调的矩形波发生器。我设计的电路主要由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。滞回比较器起开关作用，RC电路的作用是产生暂态过程。RC回路既是延迟环节，亦是反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转

8、换。在运算放大器的输出端引入的限流电阻和两个背靠背的稳压二级管，起到了双向限幅的作用。通常将矩形波输出高电平的持续时间与振荡周期的比定义为占空比。电路