课程设计----宽度可调的矩形波发生器

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1、课程设计任务书题目:宽度可调的矩形波发生器初始条件：本课程设计，要求用使用Proteus仿真软件进行系统设计与仿真。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周内完成对系统的设计、仿真。2、技术要求：1）使用集成运算放大器设计一种宽度可调的矩形波发生器，进行仿真实验，并说明其工作原理。2）要求学生主动思考，自主发挥，实现系统的特色功能。3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。提交报告的主要内容：（使用Proteus7.5sp3）1)题

2、目2)仿真所完成的主要功能和特色简介——摘要（特别是自己扩展的功能，根据特色功能评优）3)Proteus仿真的基本流程4)所使用芯片以及引脚功能简介（需要提供对应芯片DataSheet的下载链接）5)设计方案与工作原理，给出仿真电路图6)实验记录与结果分析时间安排：1）2011年7月9~10日，查阅相关资料，学习设计原理。2）2011年7月11~12日，方案选择和电路设计仿真。3）2011年7月13日，设计说明书撰写。4）2011年7月14日上交报告，同时进行答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录12摘要………………………………………………………

3、………………………11Proteus简介……………………………………………………………………12电路原理分析及设计………………………………………………………22.1原理分析………………………………………………………………22.2电路设计………………………………………………………………33仿真分析及拓展…………………………………………………………………53.1仿真的建立………………………………………………………53.2结果分析…………………………………………………………………63.3拓展部分……………………………………………………………………84心得与体会……………………

4、……………………………………………9参考文献………………………………………………………………………1012武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书1Proteus简介Proteus是一款非常强大的仿真软件，可以以虚代实、以软代硬，独立建立一个完善的虚拟实验室。代替了在实验室和教室里的以实物进行实践的方式，可以在计算机上学习电工基础，模拟电路、数字电路、单片机应用系统等课程，并进行电路设计、仿真、调试等。是工作、学习上难得的工具软件。Proteus软件提供多达30多个元件库，元件涉及到数字和模拟、交流和直流等，有RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA等等

5、，编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。它的功能强大，集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。它还提供多种现实存在的虚拟仪器，这些仪表有极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，尽可能减少仪器对测量结果的影响。本次设计便是运用了该软件进行仿真，简单实用。12武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书2电路原理分析及设计2.1原理分析宽度可调的矩形波发生器可由方波发生器改进而来，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

6、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，即RC积分电路。而要求能够宽度可调，就要设法改变充、放电时间常数，即可实现矩形波宽度可调，因此可以利用二极管的单向导电性使积分电容C充电和放电的时间常数不等来实现。12武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书2.2电路设计如图2.1所示，为宽度可调的矩形波发生器设计图：图2.1宽度可调的矩形波发生器设计图工作原理：C充电时，充电电流经R、电位器的上半部、二极管

7、D4；C放电时，放电经R、二极管D3、电位器的下半部。由于充、放电时间常数不同，这样就得到了矩形波电路。占空比为：Q=T1T1+T2其中：T1=RaClnVOH+FVOHVOH-FVOH=RaCln1+F1-FT2=RbCln-VOL-FVOH-VOL+FVOL=RbCln1+F1-FRa是电位器中点到上端的电阻，Rb是电位器中点到下端的电阻，控制T1和T2的比值即可得到输出高低电平宽度不同的波形。12武汉理工大学《基础强化训练》课程设计说明书当Rw动臂上移时，充电时间常数将小于放电时间常数，则波形变窄，反之则变宽。因此通过调节Rw，即可