压控震荡器-模电课程设计

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1、模拟电子技术基础课程设计1方案设计设计思想来自于教材的迟滞比较器构成的方波发生器和积分器，利用迟滞比较器和积分器可以产生方波并积分出三角波，产生方波与三角波是这次课设的要求，这样可以设计出一个无需电源的简单的阻控频率振荡器，振荡频率与阻容值相关。但我们的要求是压控，所以方案需要进一步修改。采用直流电压信号与积分电路相连，从而改变方波和三角波的频率，达到压控的目的。本次设计电源和压控源均为自制电池盒，最大可提供6.2V直流电压，调压单元为分压设计。1.1压控震荡器各电路功能介绍积分电路图1Lm324为运算放大器，C1为积分电容，积分器将方波信号积分为三角波输

2、出。11模拟电子技术基础课程设计迟滞电压比较器电路图2方波的产生可以用电压比较器电路。如图所示，由于迟滞比较器具有回差特性，它具有较强的输出电压抗干扰能力，跳变后，输出电压值将稳定不变。极性转换电路图3它的输出相位相反，即有VO4=-VO3=Vi。途中D1状态受Uo2输出控制，当Uo2输出高电位时，D1截止，积分器A1对反向电压积分。反之，当Uo2输出为低电位时，,则D1导通，三极管短路，积分器正相电压积分。可变直流电压输出电路11模拟电子技术基础课程设计变压直流电源电路图4当改变控制电压vi时，积分常数改变，三角波将上升、下降的斜率发生改变，即振荡频率改

3、变，从而实现电压控制震荡频率的目的。1.2整体设计原理压控震荡器有三角波和方波两种输出首先，积分器将信号源流入的信号积分，在Vo1输出积分结果，当电压到达一定值时通过比较器电压反向，经过极性反相器时，由于二极管作用会产生阶跃∆V=Vi2电容充放电使产生三角波。生成的三角波通过比较器产生方波。方波的峰值约为三角波峰值的两倍。用Vo1表示三角波峰值，Vo2表示方波峰值，那么Vo1=Vo2×R5÷(R5+R7)积分运算：三角波由0升至峰值需要T4，则Vo1=0T4∆vCR4dt11模拟电子技术基础课程设计2参数确定与元件选择 2.1确定积分时间常数R、C 振荡频

4、率f与积分电容C、积分电阻R的取值有关，当电容C或电阻R增大时，震荡频率f将随之减小。在进行电路设计时，可以先选定一个C值，然后再选取R。我们取C=0.01uF，考虑到二极管导通压降，根据积分公式我们取标称值R=51KΩ2.2确定电阻与输出三角波的峰值有关，因此在选取R5、R7的阻值时，应同时兼顾两方面得因素。因为三角波的幅值为方波的一半，所以选择近似相等的值，所以选择R5=100KΩ,R7=120KΩR3和R4的比值会影响占空比导致失真，这里令R3=R4=51K，同理R1为R2的两倍R6的改变对无明显影响，这里取100Ｋ3电路仿真3.1Multisim仿

5、真图511模拟电子技术基础课程设计图6图73.2仿真结果分析经过分析知道,随着压控电路中输入电压的增大，频率会随之增大。方波的波形开始时有少量失真,这是比较器响应速度较低的原因。观察波形，测得方波幅值稳定在±6V，三角波的幅值稳定在±1.7V，且两者波形幅值对称。仿真过程中会偶尔出现瞬时幅值过大的现象，另外可调范围过小11模拟电子技术基础课程设计4.安装和调试4.1PCB图8图911模拟电子技术基础课程设计4.2安装与调试（1）检查所领取的元器件及材料等，确定无损坏、型号及参数正确。（2）安装时注意电容，二极管的正负极，芯片和三极管是否接反,焊接点是否牢固

6、。（3）用两个电池盒分别作为VCC和VEE。（4）检查三极管工作状态，静态工作点VCE（5）如果电路接线正确，则在接通电源后，比较器的输出为方波，积分器的输出为三角波，使方波的输出幅度满足设计指标要求，则输出频率可调。4.3实际运行图1011模拟电子技术基础课程设计图11图12利用万用表测得方波峰值5.6V，三角波有效值1.5V，满足计算公式示波器得出可在一定调节频率的方波和三角波波形，增大输入电压，频率变大输入5V是频率约为240赫兹，输入0.5V时约为30赫兹5总结在此次模电课程设计任务中，方案为共同确定，我主要负责multisim仿真,PCB绘制和调

7、试。这是我的第一次课程设计，一周的设计让我学到很多。本次课程设计任务只要求了压控，我们还可以利用调节电阻设计，这样的设计既不用信号源，也不易有瞬时失真现象在课程设计中我们也遇到了一些问题，吸取了一些教训。电容值得选择关系到设计的成功与失败，不恰当的选择在仿真时无法输出波形。在一开始尝试VCC=6V,VEE=0但这样输出的波形失真较大。应为电路板设计与示波器相夹的设置，所以我们用简易的电池盒和线制作了电源和可连接示波器夹子的接头。另外，此次设计的频率因信号源电压最大值（电池盒）的限制，无法达到很高的频率。改进中改变三极管可能会减小误差获得更大的频率通过这次课

8、程设计，我们对11模拟电子技术基础课程设计运算放大器有了更深一步的