电路CAD本科课程设计-波形发生器

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1、本科课程设计课程名称：电路CAD课设项目：波形发生器课设地点：化工楼机房专业班级：测控0901学号：学生姓名：同组人：指导教师：2012年12月01日-14-摘要波形发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电压或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的波形发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路。本次波形发生器设计要求产生方波和三角波，矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础，当方波电压加在积分运算电路的输入端是，输出就获得三角波电压。而矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压

2、比较器是它的重要组成部分；因为产生振荡，就要求输出的两种状态自动地相互转换，所以电路中必须引入反馈；因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化，即产生周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。关键词：波形发生器，三角波，方波，电路原理图，PCB图-14-目录1设计任务与要求…….……………………………………………….31.1设计要求………….……………………………………………….31.2设计任务……………………………………………………….…….32方案选择………………….………………………………………………….33单元电路设

3、计………….………………………………………………….53.1矩形波发生器电路…….……………………………………………….53.2三角波发生器电路……………………………………………….…….63.3电源电路………………………………………………………….…….63.4单元电路计算…………………………………………………….…….74电路板图设计………….………………………………………………….104.1总原理图……………….……………………………………………….105设计结论……………………………………………………………………146参考文献……

4、……………………………………………………………….14-14-波形发生器1、设计任务与要求1.1设计要求：使用集成运放设计一个波形发生器，产生一个频率为fo=5kHz的方波，其电压幅度为+Vs=

5、－Vs

6、=14V。同时产生一个频率为fo=5kHz的三角波，其幅度为+Vt=

7、－Vt

8、=5V。波形发生器方框图见图（图1）。方波发生器电路三角波发生器电路电源电路波形发生器方框图1.2设计任务：1.2.1方波发生器设计；1.2.2三角波发生器设计；1.2.3电源电路设计。2、方案选择波形发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波

9、等电压波形的电压或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的波形发生器，使用的器件可以是分立器件（如视频信号函数发生器S101全部采用晶体管），也可以采用集成电路（如单片函数发生器模块5G8038）。本次波形发生器设计要求产生方波和三角波，矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础，当方波电压加在积分运算电路的输入端是，输出就获得三角波电压。而矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分；因为产生振荡，就要求输出的两种状态自动地相互转换，所以电路中必须引入反馈；因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化，即产

10、生周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。系统原理框图如下示：模拟电路实现方案-14-用正弦波发生器产生正弦波信号，然后用过零比较器产生方波，再经积分电路产生三角波，电路框图如上示。此电路结构简单，且有良好的正弦波和方波信号。但经过积分电路产生同步三角波信号，存在难度。原因是积分器电路的积分时间常数是不变的，且随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波的幅度同时改变。若要同时保持三角波的输出幅度不变，须同时改变积分时间常数的大小。系统原理框图如下示：方波发生器电路三角波发生器电路电源电路波形发生器方框图若用运放完成，

11、则选定用比较器，比较器器有好多种，比如单限比较器，滞回比较器，窗口比较器等等。虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因而也就是具有一定的抗干扰能力。从而选择滞回比较器。由于本次波形发生器设计要求产生方波和三角波，矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础，当方波电压加在积分运算电路的输入端是，输出就获得三角波电压。而矩形波电压只有两种状态，不是高电平，就是低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分；因为产生振荡，就要求输出的两种状态自动地相互转换，所以电路中必须引入反馈；因为输出状态应按一定的时间间隔交替

12、变化，即产生周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。3.单元电路设计3.1矩形波发生器电路矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础，当方波电压加在积分运算电路的输入端是，输