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1、课程设计任务书 专业 I I动化 班级 姓名 设计起止日期 2013.6.24 2013.6.28 设计题目：方波一三角波发生器 设计任务（主要技术参数）：设计一个方波一三角波发生电路，主要技术参数：频率：1001000Hz；幅 度：全2V。要求选择电路结构，计算元件参数。指导教师评语：成绩：签字：年 月曰 No.课程设计说明书波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生
2、正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的1 课程设计的目的 电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节。它包括查找资料、选择论证方案、设计电路并仿真、分析结果、撰写报告等工作。通过课程实际要实现以下目标：通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识,提高综合运用知识的能力，逐步增强实
3、际工程训练。注重培养学生正确的设计思 想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。为后续的毕业设计打好基础。培 养学生获取信息和综合处理信息的能力，文字和语言表达能力以及协调工作能力。课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。2.设计方案论证 2.1设计思路 由图1所示，常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积 分电路组成的。由于采用集成运放组成的积分电路，可以得到线性很好的三角波。输出 R 1 R 三角波的幅值（/om=/2,三角波频率f=,要想设计一个幅值不变,频率可调的方波三角波
4、发生器，通常先调节电阻&和R：确定好输出电压的幅值，再利用 R；和CF调节周期和频率。所以，我把R换成了一个滑动变阻器。图1方波-三角波发生器原理图 2.2设计方法 1 设计电路 波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题
5、的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的R 1 R 在如图1所示的电路中，警L/=1=,因此可知，改变&和 ii 1 4/V4CF&可改变输出电压幅值，而改变任一个电阻值和电容值均可改变周期和频率。通常先调 节电阻R和&确定好输出电压的幅值后，再利用&和CF调节周期和频率。由于此设计 要求幅值一定，频率可调，所以只能通过改变凡来调节频率。将图1中的乩换成滑动变 阻器即可，如图2所示，电路图的元件列表和参数选择如表1所示。图2 频率可调的方波-三角波发
6、生器 表1方波-三角波发生器所需元件 元件名称 元件符号 元件参数 电阻1 10KQ 电阻2 20KQ 电阻3 R3 1KQ 电阻4 R 0 125KQ 电阻5 R5 1OKQ 放大器 711 电容 C 0.OluF 稳压管 VDzi VDz：3 V 波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生
7、获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的电源 VEEVCC-15V,15V 2.工作原理 与方波发生器相同，迟滞比较器佻的输出只有两种可能：高电位为 低电位为卩。】=一0+0）2-卩2。而此电路迟滞比较器器的基准 电压“E为零，利用叠加原理可得Al的同相输入点位为 尽+凡 设开始工作时电容CF尚未积累电荷且合上电源时=f/olH=Uz,因为CF上无电 荷，所以wo=0（A：的反相
8、输入端为虚地）。此时w1+=UOtt R-,由ito=-uoldt可知,K+R2 K4CY 输出点位uo随时间以一直线下降。又由%=uol -+心-可知 g 的电位也随着 R+E K R。下降而下降，当输出电压。一子=乞时，G 二0,此时应输出由高电位人记跃变 为地电位t/olL=-Uz；随着的跃变。立即下降,而输出电压。则因积分函数限定 以直线形式上升*也随着。的上升而逐渐上升，当“V 吨时乂从 低电位跃变到高电位;冷+乂立即上升，输出电压”。乂将随直线下降，以后的过 程周而复始，电路输出一系列三角波。调节&可以改变频率。方波三角波发生电路电路 波形图如图3所示。波一三角波发生电路主要技术参
9、数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的 图3方波-三角波发生
10、电路电路波形图 3.有关计算 三角波输出幅度（/olm=2ix3=6V olm 尺 lOxlO3 方波输出的幅值U 2m=Uz=3V lOxlO3 当=12.5KQ 时=4尼 g=4X20X103X12.5X103X0.01X10-6=QQQIIZ lOxlO3 当=125KQ 时=f=4/?2/e4CF=4X20X103X125X103X0.01X10H5=100HZ lOxlO3 当=15KG 时f=4 X 20X103X15X103 X 0.01X10-6 833HZ lOxlO3 当 R4=25KQ 时，/=丄=一一 =-*二-=500Hz T 4R：RG 4X20X103X25X10
11、3X0.01X10_5 lOxlO3 当 R4=62.5KQ 时，/=丄=一出一=-,-*-=200Hz T 4R此 q 4X20X103X62.5X103X0.01X10_ VEE均來自基本元件，运算放大器A,稳压管刃乙，VDZJ來自元件工具栏，在任何一栏中用鼠标左键单击选定一个元件，移至绘图区域后在 左键单击即可将原件放置在工作区。对元件的参数和名称进行设置，双击某一元件，在 Label中进行元件名称设置，在Value中进行参数设置。所有元件放置好后，进行连接 电路图、连接好的电路图。如图5所示。Multtskn-Circuit!-創 n 波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电
12、路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的Rise/Fall Trigger leve
13、l 图6频率图 r-:Wkn：:vcc：:123 GNir:Q：192.736 Hz Sensitivity(RMS)3 v I I Slow change signal Compression rate:波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以
14、及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的Oscilloscope XSCI Time Channel A Channel B 0.000 s 0.000 V 7.850 V 0.000 s 0.000 V 7.850 V T2-T1 0.000 s 0.000 V 0.000 V 楽 Agilent嶷觀爲旅询 04.5FVMCTIOM MATH DC I AC I n 4W Pfi-riad-H d&_ AC V ft 2b
15、V I Freq Crrt iFj|Hull Min I I.I；.J ,I dBm L0积瞬 LEVEL 图7 输出波形图 gilent Bull iet er-XH 1 Timew ase 10 ms/Diy Ch-annel A Scale:5 V/Div Ch-annel B Scale:5 V/Div Trigger Edge:|T Jj|X|V|Ext X pos.(Div):0 Y pos.(Div):0 Y pos.(Div):0 Level:o I V|W 两两屈 芮帀芮口 Single|Normal(Auto|None|Ext.trigger HI R4W 住ns*Rati
16、o Ref Po能r MEWU-,A ENTER TRIG LOCAL 5004ik 丄 u-toXHold S网电 泻 RANGE/DIGITS&!Auto/I Fued Ofl Rear Pnai 3A RMS 波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言
17、表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的图8三角波输出幅值波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综
18、合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的 当&=15KG 时,图9频率图 T2-T1 Timebase Scale:10 ms/Div X pos.(Div):0 丽両丽丽 Time 1.234 s 1.234 s 0.000 s Channel A -3.801 V-3.801 V 0.000 V Channel B 512.646 mV 512.646 mV 0.000 V Channe
19、l A Che Scale:|5 V/Div Reverse V pos.(Div):0 Acirnfoci _ 5cale:|5 V/Div V pos.(Div):0 fTnmrsnPi 图10输出波形图 .Save i Ext.trigger Trigger Edge:孑也回回 Level:Single|Normal|Auto|None 波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程
20、训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的 Agilent&ult i*e t er-ZU 1 04 90213 VAC MATH dB dBm TRIG LOCAL X Fused on Rear Pani 釦嚎J 庞 蠢 2oov inaou Mix Mix l 3e。50DVk 竺雪
21、空 3A RMS J mri I 波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分
22、电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的图11三角波输出幅值 3.设计结果与分析 3.1设计结果 示波器显示为输出波形为方波一三角波，频率计测量值与理论值有一定的偏差。当&=62.5KG时，理论/q 200Hz,实际为 192.736Hz。当他=15KG时，理论/心833Hz,实际为745,276Hz。三角波的输出幅值理论为6V,实际约为4.9Vo 3.2误差分析 仪器自身的误差：电源和信号源的内阻及电压变化、干扰和噪声都会造成误差；人为误差：各种数据的处理和数据记录，以及实验的过程中因方法不当产生的人为 误差产生。4.设计体会 通过这次课程设计，加强了我思考和解决问题的能力。在此次课程设计的
23、过程中,我遇到了许多问题，例如，最初没有明确的思路、对各种参数的选取不够清楚，但是通 过查阅课内外的有关资料集网络资料得到了很好的解决。通过这次的课程实际，让我深 深体会到，对于任何事都必须耐心、细致。5.参考文献 11童诗白，华成英.模拟电子技术基础，第3版.ML北京：高等教育出版社，20011 2 康华光.电子技术基础（模拟部分），第4版.Ml.北京：高等教育出版社，1999 3 朱定华，吴建新，饶志强.模拟电子技术凶.北京：清华大学出版社，2005 4 高吉祥.模拟电子技术.北京：电子工业出版社M,2004 5 彭介华.电子技术课程设计指导M.北京：高等教育出版社，2002 波一三角波发生电路主要技术参数频率幅度全要求选择电路结构计算元件参数指导教师评语成绩签字年月曰课程设计说明书课程设计的目的电子技术基础课程设计是学习理论课程之后一个必不可少的实践教学环节它包括查找资料选学生的理论知识提高综合运用知识的能力逐步增强实际工程训练注重培养学生正确的设计思想掌握课程设计的主要内容步骤和方法为后续的毕业设计打好基础培养学生获取信息和综合处理信息的能力文和语言表达能力以及协调工作技能解决实际问题的能力及其基本工程素质设计方案论证设计思路由图所示常见的方波一三角波发生器是由滞回比较器和由集成运放组成的积分电路组成的由于采用集成运放组成的积分电路可以得到线性很好的三角波输出三角波的