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1、目录一设计题目..........................2二设计任务..........................2三设计报告..........................21内容摘要.........................22正文.............................21)原理概述.......................22)电路设计.......................43)元器件及参数选择...............54)仿真结果分析............
2、.......7四10参考资料...........................8五进度安排...........................910模拟电子技术基础课程设计任务书学生姓名胡云涛专业自动化指导教师姓名周晓莉类别学号150711142班级15自动化5班职称助教本校一、设计题目设计制作一个产生正弦波－方波－三角波函数转换器二、设计任务：①输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调；②正弦波幅值为±2V，；③方波幅值为2V；④三角波峰-峰值为2V，占空比可调；⑤分别用三个发光二极管显示三种波形输出；⑥用桥
3、式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）制作一个产生正弦波－方波－三角波函数转换器设计内容摘要本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波方波三角波。实现该要求有多种方案，如先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波转换成三角波;正弦波通过滞回比较可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，正弦波可以通过RC振荡电路产生正文1.原理概述1：直流电源部分通过桥式整流、电容滤波、稳压管稳压直流电源电路将220V的交流电变成+12V和-12V的直流电102：波形产生电路(1)
4、正弦波---方波----三角波电路如图所示图二：利用低通滤波电路实现波形转换101.电路设计1、直流电源的参数设计提供的是220V的交流电源要变为12V直流电，变压器用220V~15V规格的，选的三端稳压器为：LM7812、LM7912，整流用的二极管可用1N4007，电解电容用3300ufC7与C8可用0.33UfC5与C6可用0.1uFC3与C4可用220Uf电容，发光二极管上的R用1KΩ。2、波形产生电路部分的参数设计方波要求幅值为2V，三角波要求峰峰值为2V.利用同相滞回比较器和积分运算电路分别产生方波和三角波。图中滞回比
5、较器的输出电压，即方波的输出幅值UO1=Uz，其中Uz由稳压管确定，由于没有稳压值为2V的稳压管，所以在稳压管的两端并联一个10K的电位器，以达到输出电压为2V的要求。比较器的输入电压是积分电压是积分电路的输出电压UO2，根据叠加原理，集成运放A1同相输入端的点位为:UP1=R1R2R1R2UO1=UO2=UZR1=R2R1=R2令UP1UN10，则阈值电压：UT=R2UZR1积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压UO1，而且UO1不是UZ，所以输出电压UO2的表达式为：Uo2=－(1/R7C)Uo1(t1－t0)＋Uo2(t0
6、)式中U0t0为初态时的输出电压，设初态时UO1正好从UZ跃变为UZ,则上式可变为Uo2=－(1/R7C)Uz(t1－t0)＋Uo(t0)积分电路反向积分，一旦UO2UT，再稍减小，UO1UO2随时间的增长线性下降，将从UZ跃变为UZ，则Uo2=－(1/R7C)Uz(t2－t1)＋Uo(t1)综上所述，UO1是方波，UO2为三角波，幅值为UT。由上，正向积分的起始值为UT，终了值为UT期，将它代人上式得:+UT=(1/R7C)UZT/2+(-UT)，积分时间为二分之一周,式中UT=R2UZ，经整理得振荡周期为T=4R8R7C1/R
7、1振荡频率为:f=R1/4R7R8C1调节电路中R1，R2,R5的阻值和电容C的容量，可以改变振荡频率，而调节R1和R2的阻值，可以改变三角波的幅值。因为方波的幅值为2V,三角波的峰峰值为2V,所以R21,R12取R1=20K,R2=10K,为了更好的调节出波形，取R2为10K的电位器，取C=0.33Uf,又f为200HZ~20KHZ,得R5为75~7.5K，所以取R5为10K的电位器三角波U02经二阶低通滤波电路后形成正弦波，其中：C2=C3=C=470nF传递函数为Aus=Aups=1,3Aups=sRC=2令s=jw,fo=
8、1/2∏RC,则电压放大倍数Au=Aupf=f1,j=3,Aup=f0=2要求正弦波的幅值为2V，则，Aup=2即Aup=R6/R5=2所以取R3=R4=1K,R6=20K,R5=10K,C2=C3=470nF10总原理图1.元器件及参数选择101
