电子技术课程设计报告-模电波形发生器课程设计

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1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2010级通信工程专业模拟电子技术课程设计电子技术课程设计报告书课题名称波形发生器的设计姓名学号学院通信与电子工程学院专业通信工程指导教师讲师2011年12月16日一、设计任务及要求设计任务1.设计一个波形发生器；要求1.波形发生器可以产生波形；2.画出电路总图；3.求出波形的周期和频率；4.用仿真软件multisim进行仿真。指导教师签名：年月日二、指导教师评语指导教师签名：年月日三、成绩验收盖章年月日波形发生器的设计1.设计目的（1）进一步学习和掌握电子电路的工作原理，培养

2、学生设计电子电路的能力；（2）学会使用Multisim11软件做仿真实验，修改、完善、验证和实现电路的设计方案；（3）掌握波形发生器的结构。2.设计思路（1）设计电压比较器和积分电路；（2）将两个电路组合成波形发生器。（3）进行输出仿真，并写出设计总结报告。3.设计过程3.1设计电路原理框图本文设计的波形发生器主要由电压比较器、积分电路等部分组成，其原理框图如图1所示。其中，电压比较器为积分电路提供相对稳定的电压；积分电路为电容器提供正向和反向充电。电压比较器积分电路示波器图1电路原理框图3.2电压比价器的选择单门限电压比较

3、器虽然电路简单，灵敏度高，但是当输入信号中含有干扰信号时，在输入接近门限电压时，输出就会时正时负，极不稳定，抗干扰性极差。而迟滞比较器（在单门限电压比较器的基础上引入正反馈网络），由于正反馈网络的存在，使得它的门限电压随输出电压的变化而变化，这样就使得它的抗干扰能力大大增强。所以，设计采用如图2所示的迟滞比较器。图2迟滞比较器3.3积分电路的设计积分电路有求和积分电路和基本积分电路，根据实际需要来选择，本次设计是要对输出电压进行波形变换，所以选用基本积分电路。在选择电容的材料时，考虑到积分电容的漏电阻对积分电路的输出电压影响

4、较大，为了提高运算的精确度，所以应选择漏电小、质量好的云母电容进行积分。综上所述，设计采用如图3所示的积分电路。图3积分电路3.4总电路图总电路图如图4所示。图4总电路图3.4.1工作原理分析如图4所示，的左边电路为双门限同相输入电压比较器（滞回比较器），不用单门限比较器是因为它的抗干扰能力差，在接近门限电压是使得输出电压时正时负不稳定。右边为积分运算电路。的右边为放大器的积分电路。图中滞回比较器的输出电压，它的输入电压是积分电路的输出电压，根据叠加定理，集成运放A1的同相输入端的电位如式（1）所示。（1）令，则阈值电压如式

5、（2）所示（2）因此，滞回比较器的电压传输特性如下图5所示。图5滞回比较器的传输特性积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压，而且不是，就是，设初态时的电容输出电压为0，则输出电压的表达式如式（3）所示。(3)设初态时正好从越变为，则如式（4）所示。（4）积分电路反向积分，随时间的增长线性下降，根据图5电压传输特性，一旦，再稍减小，将从跃变为。积分电路正向积分，随时间的增长线性增大，一旦,在稍增大，将从跃变为，回到初态，积分电路又开始反向积分。电路重复以上过程，因此产生自己振荡。3.4.2震荡周期和频率的计算设二极管导通时的

6、等效电阻可忽略不计，电位器的滑动端移到最下端。当时，导通，截止，输出电压的表达式如式（5）所示。（5）随时间线性下降。当时，导通，截止，输出电压的表达式如式（6）所示。(6)随时间线性上升。根据三角波发生电路振荡周期的计算方法，可得出上升时间和下降时间，分别为:(7)(8)所以振荡周期如式（9）所示(9)代入数字得T=5.4ms频率f=1/T代入数字得f=185.2HZ4.仿真结果与分析图4总电路图的仿真结果如图6所示。结果显示T=5.386ms，f=185.7HZ。图6总电路图仿真结果当拨动滑动变阻器的滑片时，就改变了充电

7、和放电时的电阻，从而改变了充电和放电时间的比值，当划片滑到中间时，充电时间和放电时间相等，示波输出的波形就变成了三角波。如图7所示。图7拨动滑片后的仿真结果5.设计心得与体会为期一个星期的课程设计，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。由于是第一次，过程有点曲折有点累，但是最后得到理想结果时，心里感到特别高兴。因为课程设计需要制定一个合理的方案，这就锻炼了我们的理论分析、比较、联系实际情况的能力。由于需要各个方面的材料和数据，我们需要

8、运用各种手段去查找资料，增长了我们的自学能力。通过对设计过程中遇到的困难的解决，我们不仅更好的理解了所学的理论知识，更重要的是把知识从书中提炼出来运用到实际生活中。在这次课程设计中，老师给了我们很大的帮助与指导，非常感谢。当然，这次课程设计也让我知道了自己在学习方面的不足之处，为我今后的学