电路CAD课程上机仿真设计

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1、XXXX学院课程设计XXX学院  电路CAD课程设计           设计名称专业班级学号姓名-14-XXXX学院课程设计……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………二、设计任务与要求1.方波发生器设计；2.三角波发生器设计；3.电源电路设计。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=

2、－Vs

3、=14V。同时产生一个频率为fo=5kHz的三角波，其幅度为+Vt=

4、－Vt

5、=5V。波形发生器方框图见图1。方波发生器电路三角波发生器电路电源电路波形发生

6、器方框图4.使用软件用protel99se设计单元电路图和总电路图以及PCB板；用EWB进行电路仿真。5.工作分配情况首先，进行单元电路的设计：我用protel99se设计三角波发生电路；徐杨同学用protel99se设计方波发生电路；蔡馨用protel99se设计电源电路；崔智聪同学设计EWB仿真电路；最后，大家一起用protel99se研究总的电路图以及PCB板的制作。三、方案设计与论证波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和学实验等领域。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

7、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：-14-X

8、XXX学院课程设计……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………正弦波发生器过零比较器积分器正弦波方波三角波图1模拟电路实现方案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

9、电路三角波发生器电路电源电路图2波形发生器方框图若用运放完成，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

10、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。四、单元电路设计与参数计算1.方波发生器电路的设计电路组成及工作原理：-14-XXXX学院课程设计因为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，就是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。　　电路组成：如图所示为矩形波发生电路，它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过

11、RC充、放电实现输出状态的自动转换。电压传输特性如图所示。……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………工作原理：★设某一时刻输出电压uO=+UZ，则同相输入端电位uP=+UT。uO通过R3对电容C正向充电，如图中箭头所示。反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐升高，当t趋近于无穷时，uN趋于+UZ；★一旦uN=+UT，再稍增大，uO就从+UZ跃变为-UZ，与此同时uP从+UT跃变为-UT。随后，uO又通过R3对电