文档介绍：本科课程设计
课程名称: 电路CAD
课设项目: 波形发生器
课设地点: 化工楼机房
专业班级: 测控0901学号:
学生姓名:
同组人:
指导教师:
2012年12月01日
摘要
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,有产生三种或多种波形的波形发生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成电路。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。
关键词:波形发生器,三角波,方波,电路原理图,PCB图
目录
1 设计任务与要求…….……………………………………………….3
设计要求………….……………………………………………….3
设计任务……………………………………………………….…….3
2 方案选择………………….………………………………………………….3
3 单元电路设计………….………………………………………………….5
矩形波发生器电路…….……………………………………………….5
三角波发生器电路……………………………………………….…….6
电源电路………………………………………………………….…….6
单元电路计算…………………………………………………….…….7
4 电路板图设计………….………………………………………………….10
总原理图……………….……………………………………………….10
5 设计结论……………………………………………………………………14
6 参考文献…………………………………………………………………….14
波形发生器
1、设计任务与要求
:
使用集成运放设计一个波形发生器,产生一个频率为fo = 5 kHz的方波,其电压幅度为+Vs = |-Vs| = 14V。同时产生一个频率为fo = 5kHz的三角波,其幅度为+Vt = |-Vt| = 5V。波形发生器方框图见图(图1)。
方波发生器电路
三角波发生器电路
电源电路
波形发生器方框图
:
;
;
。
方案选择
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。
系统原理框图如下示:
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,且随着方波信号频率的改变,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输出幅度不变,须同时改变积分时间常数的大小。
系统原理框图如下示:
方波发生器电路
三角波发生器电路
电源电路
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