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《08级--电子系统综合设计实验指导书终稿》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、电子系统综合设计一、实验目的：本次电了设计要求学生自行完成脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器电路设计和方波•三角波发生器电路设计，并运用电子仿真软件multisim对所设计的电路进行分析、测试，直至测试结果符合设计要为止，使学生了解、掌握电子仿真软件multisim的应用，并通过仿真软件的仿真结果，使学生进一步掌握脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器和方波■三角波发生器的电路设计思路、电路结构、元器件参数的选取及计算过程，最后根据电路原理图进行电路板焊接和调试，对模拟仿真结果进行验证，从1何为学生以后的科研工作打卜•一个坚实的基础。二、
2、实验器材：电脑一套，multisim仿真软件一套。三、实验进度安排：(1)根据所给题冃耍求，口行设计电路原理图，并对电路设计原理进行分析。(2)运用multisim仿真软件对电路进行仿真，用虚拟示波器观察各点波形，根据波各点波形对器件参数进行适当的修改，直道测试结果满意为止，从而加深了学生对电路设计原理的进一步掌握。(3)按照电路原理图焊接电路、调试电路，用示波器观察各点波形，分析测得波形与虚拟示波器观察各点波形是否一样。四、实验内容：实验一、方波•三角波发生器仿真分析实验二、脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器仿真分析五、实验原理：实验
3、内容一、方波•三角波发生器仿真分析：>设计要求：设计振荡频率为设计振荡频率为500Hz的方波•三角波发牛器，要求方波输出电压为±12V,三角波输出电压为±6Vo要求写出设计思路、电路结构、元器件参数的计算过程，运用multisim仿真软件对所设计的电路进行分析、测试；若测试结果不满足设计要求，调整电路结构或改变电路元器件参数，直至测试结果符合设计要求。>设计思路：设计波形发生器电路通常考虑两个方面的因索：一是选择什么样的输出波形电路，其次是确定该电路的振荡频率。对于lOKHz以下的振荡电路，通常对器件(即运放性能)要求不高，选择余地较大。
4、当婆求的工作频率较高时，需要考虑性能较好的专用集成运算放大器。在确定振荡频率时，应先选择积分电容的大小，一•般在0.01uF-0.33uF之间，然后再确定电阻的大小，一•般在儿kdlOOkQ之间。>确定电路形式：一般来说，方波■三角波发生器是山一•个迟滞比较器和-•个积分电路组成，电路框图和电路设计原理图如图1和图2所示:~~II~~//7J~LZJ~~L//VolVo2cn>电路设计原理图:•一•_ABU1A图1电路框图-ei-HI100nFVEE—10kLR2,,——4^r-^W/_-48LM358AMV01R4WV5.1i
5、kL1%-12V一VEE8LM358AM>计算元器件参数:由此可以得到:507Alok'吆1ok'1%oR5DDV4—图2电路原理图由于三角波最大输出电压为:R3+RWCC心+心1£_J_12-2若取/?2iOKQ,则心+心1=20KQ;取心=10KO,心
6、=2OK0的电位器；平衡电阻&10/CQo2/?2/?3+RW根据方波一三角波的频率公式:f—•…艸］_2—1"4/?2（心+心2忙"47?2（他+心2）C"2（他+心2忙可以得到：心+心2二丄，取2/CC=0.叭则心+R/去=2X500爲俯W取R斗=5」KQ,RW?为10KG的电
7、位器，平衡电阻为R5=10KQ.其屮：图屮的心
8、=20K电位器是调节三角波幅值的，心2=l°K电位器是调整频率的。>选取元器件，画电路图，进行仿真分析，仿真结果如图3所示:X
9、Oscilloscope-XSC1Reversefaven15.3msT2t3.3msT2-T15.0msWAJ•MVJfiQ7.5VXZA2-VA1•2驰屈•BOVW2•5.QV⑷2•⑹帕DmV丄Tirrebase$皿1ms/DivGroundXposition
10、0.DCharnelACrsnnelBScale5VDiv说I烦押Yposition
11、D.OYp
12、osition应1凹Jj阿「如1恢：KTriggerBjge巴
13、cLavel[Ov图3仿真波形由分析结果可知：方波•三角波的频率：.f=%=Zxio」=5OOHz。三角波的幅值：V02=±6Vo方波的幅值：V01=±7.9V<±12V，这是由于运放的输出级NPN和PNP两种晶体管组成复合互补电路，输出方波时，两个管了交替导通，由于导通是输出电阻的影响，使方波的输出幅度小于电源电压值。可以捉高直流电源，使Vcc=4V,-Vee=-4Vo（二）、脉宽调制法电容/电压（C/V）转换器仿真分析题F1设计耍求：利用脉冲宽度调制法（简称脉宽调制法
14、，英文缩写为PWM）可以测量电容量。首先利用被测电容G的充放电过程去调制一个频率和占空比均固定的脉冲波形，使其占空比D与Cx成止比，然后经过滤波电路取出直流电压/Vo,送至A/D转换器中。显然
