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个人收集整理仅供参考学习模拟电子技术基础课程设计报告1/14个人收集整理仅供参考学习题目 低频信号发生器班级 XX XXXX姓名 XXXX学号 20121192XXXX成绩日期 16低频信号发生器一、课题名称与技术要求1 设计能产生正弦波，矩形波（占空比可调）和锯齿波等多种信号地函数信号发生器 .2 主要技术指标和要求a 输出信号地工作频率范围 10Hz 10KHz，连续可调b 输出各种信号波形幅值 010V，连续可调二、内容摘要信号产生电路有正弦波和非正弦波振荡电路两种形式.正弦波振荡电路是由正反馈网络和放大电路组成 .常见地有 RC 正弦波振荡电路和 LC 正弦波振荡电路 .非正弦信号产生电路主要有方波、 矩形波、三角波和锯齿波等信号发生电路 .矩形波发生电路由一个可调占空比地迟滞电压比较器组2/14个人收集整理仅供参考学习成 .方波是占空比为 50%地矩形波地一种特殊形式 .锯齿波发生电路由一个同相输入迟滞比较器和一个可调占空比地积分电路组成 .三角波又是占空比为 50%地锯齿波地特殊形式 .b5E2RGbCAP对于正弦波产生电路，关键就是熟悉选频网络地选频特性.对于非正弦产生电路，关键是要明确放大电路引入地是正反馈，因为只有正反馈才能使电路产生振荡 .本方案采用RC 正弦波振荡电路，迟滞电压比较器和RC 积分电路 .将这三个电路连接在一起，会依次产生正弦波、方波和三角波.由于矩形波积分后不能产生锯齿波，上述方案不能实现，所以单独设计一个矩形波产生电路.由于矩形波与方波地不同之处在于矩形波地高电平持续时间与低电平持续时间不相等，可以在方波产生电路中设法使电容地充放电时间不相等来实现，即利用二极管地单向导电性实现，这就是一个可调占空比地矩形波发生电路.p1EanqFDPw三、总体设计方案论证及选择（ 1） RC 正弦波振荡电路产生正弦波，作为输入信号，通过迟滞电压比较器产生方波，再作为输入信号，通过积分电路产生三角波 .原理图如下： DXDiTa9E3dRC 正弦波迟滞电压比积分电路振荡电路较器正弦波方波三角波1. 正弦波产生电路 a 电路图如下：3/14个人收集整理仅供参考学习b. 分析上图是 RC 串并联正弦波振荡电路，又称文氏桥 .反馈网络和选频网络由 RC 串并联网络组成，同时加入了一个 C007 芯片作为放大电路 .RTCrpUDGiT由 RC 串并联网络地选频特性知， 在 w=w.=1/RC 时，选频网络地相位差为 0，同相比例运放电路地相位差也为 0，因此满足 f+a=2n相位平衡条件 .且当w=w.时， Fu=1/3，Au=1+Rf/R13 ，满足起振条件，输出就会产生接近正弦地波形 .振荡电路起振后，如果一直维持 Au3 ，则因振幅地增长，使放大器工作到非线性区域，波形将会严重失真 .因此可以采用二极管地稳幅特性维持输出电压恒定 .如图，在 R5 两端并联两个二极管 D1、 D2，自动调节 Au，实现稳幅地目地 .5PCzVD7HxAc. 输出波形4/14个人收集整理仅供参考学习d. 元器件地选择1.U1： C007 运算放大器2.D1、D2：IN4448 二极管3. R1：10 KR3：2.5 K R4：10 K 4.C1、C2：0.1uF 地电容器5.V1、V2 ： 15V 地直流电压源6. R2： 10 K 地可变电阻器R5：20 K 地可变电阻器2. 方波发生电路a 电路图如下：5/14个人收集整理仅供参考学习b. 分析上图由一个迟滞电压比较器和 RC 积分延时电路组成，在电路中，迟滞电压比较器起开关作用， RC 电路起反馈和延时作用 .它地特点是线路简单，但三角波地线性度较差 . 主要用于产生方波，或对三角波要求不高地场合. jLBHrnAILg设运放输出端地正负饱和电压分别为 +和- ，则迟滞比较器地上、 下限阈指电压分别为 =,=-. 设方波发生器地输出端地初始值为 +，电容端电压地初始值为 0. 刚开始，运放地输出端通过电阻 R 给 C 充电，电容 C地端电压开始按指数规律逐渐上升 . 当 时， 时， ，输出保持 - 不变；接着，电容电压下降到，立即由 -又跳到 +. xHAQX74J0Xc. 输出波形6/14个人收集整理仅供参考学习d. 元器件地选择1. U2：理想运算放大器2. R6：10KR7： 20K R8：1KR9： 5.1K3. D3：05AZ2.2 型稳压管 D4 ：02BZ2.2 型稳压管3. 三角波发生电路a 电路图如下：7/14个人收集整理仅供参考学习b. 分析如上图所示，它是一个积分电路 .对方波信号进行积分，就可以得到线性度高地三角波信号 .当电路开始振荡地时候，电容就会进行充放电 .由于它充电回路与放电回路相同， 积分电路输出电压上升与下降地时间相等， 上升与下降地斜率地绝对值也相等，因此输出是三角波 .LDAYtRyKfEc. 输出波形8/14个人收集整理仅供参考学习d. 元器件地选择1. U3： 理想运算放大器2. C3： 22nF3. R10： 10 K （2）占空比可调地矩形波发生电路a 电路图如下：9/14个人收集整理仅供参考学习b. 分析由图中得出 =,= 2.又 所以=由于方波发生器输出波形地占空比不能改变，其值为 50 . 则该电路通过二极管和调整电容 C 地充放电时间常数，来改变占空比和频率，同时调节地比值来改变占空比引起地频率地改变，从而实现调节占空比后，调节电阻来接续调节为原有频率 . Zzz6ZB2Ltkc. 输出波形10/14个人收集整理仅供参考学习d. 元器件地选择1. U：741 运算放大器2. D1、D2：05AZ2.2 型稳压管3. D3、D4： IN4448 二极管4. .R1: 18KR2: 40K R3:100KR4：2K5. R5：1 K 地可变电阻6. C： 0.01 F7.V1 、V2： 12V地直流电源11/14个人收集整理仅供参考学习（ 3）总电路图及输出波形12/14个人收集整理仅供参考学习版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This articleincludessome parts,includingtext,pictures,and design. Copyright is personal ownership.dvzfvkwMI1用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途， 但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利. 除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬 . rqyn14ZNXIUsers may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimaterights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other13/14个人收集整理仅供参考学习purposes, written permission and remuneration shall beobtained from the person concerned and the relevantobligee.EmxvxOtOco转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，并自负版权等法律责任. SixE2yXPq5Reproduction or quotation of the content of this articlemust be reasonable and good-faith citation for the use of news or informative public free information. It shall notmisinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright. 6ewMyirQFL14/14
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