文档介绍：成绩
《EDA技术》考查报告
学号
201095034041
姓名
薛晶晶
班级
10自动化
题目
简易信号发生器
目录
…………………………………(2)
电路设计原理框图……………………………………………(2)
电路设计方案设计…………………………………………(2)
………………………………………(3)
方波发生电路的工作原理…………………………………(3)
方波---三角波转换电路的工作原理……………………(3)
三角波---正弦波转换电路的工作原理…………………(6)
……………………………………(8)
总电路图……………………………………………………(9)
…………………………………………………………(10)
电路的调试……………………………………………………(10)
方波---三角波发生电路的仿真……………………………(11)
三角波---正弦波转换电路的仿真…………………………(12)
……………………………………………………(13)
附录:元器件明细清单…………………………………………(14)
参考文献
一、电路设计系统分析
电路设计原理框图
图1-1
电路方案设计
(1)采用滞回比较器产生方波;
(2)采用积分器将方波转换成三角波;
(3)采用差分放大器将三角波转换成正弦波。
二、单元电路设计及参数确定
、方波发生电路的工作原理:
此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电,如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高,当t趋于无穷时,Un趋于+Uz;但是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后,Uo又通过R3对电容C反向充电,如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低,当t趋于无穷大时,Un趋于-Uz;但是,一旦Un=-Ut,再减小,Uo就从-Uz跃变为+Uz,Up从-Ut跃变为+Ut,电容又开始正相充电。上述过程周而复始,电路产生了自激振荡。
图2-1 方波产生电路
方波---三角波转换电路的工作原理:
图2-2-1
图2-2-1所示的电路能自动产生方波—三角波。电路工作原理若下:若a点断开,运放A1与R1、R2及R3、RP3组织成比较器,R1成为平衡电阻,运放的反相端接基准电压,及U_=0,同相端接输入电压Uia;比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc,低电平等于负电源电压—VEE(|+Vcc|=|—VEE |),当比较器的U+=U-=0时,比较器翻转,输出U01从高电平+Vcc跳到低电平—VEE,或从低电平—VEE跳到高电平+Vcc。设U01=+Vcc,则
(2-2-1)
式子中,RP1指的是电位器(以下同)。
将上式整理,得比较器翻转的下门限电位
(2-2-2)
若Uo1=—VEE,则比较器翻转的上门线电位
(2-2-3)
比较器的门限宽度
(2-2-4)
由式子(2-2-1)~(2-2-4)可以得到比较器的电压传输特性,如图所示。
图2-2-2
a点断开后,运放A2与R4、RP3、C2、及R5组成反相积分器,其输入信号为方波U01,则积分器的输出
(2-2-5)
当U01=+Vcc时, (2-2-6)
当U01=-Vcc时, (2-2-7)
可见积分器输入方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,其波形如图所示。
图2-2-3
当a点闭合,即比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,则自动产生方波-三角波。三角波的幅度为
(2-2-8)
方波—三角波的频率
(2-2-9)
由式子(2-2-8)及(2-2-9)可以得出以下结论:
—三角波的输出频率时,一般不会影响输出波形的幅度。若要求输出频率的范围比较宽,则可用C2改变频率的范围,RP2实现频率微调。
+Vcc 。三角波的输出幅度不超过电源
电压+Vcc。电位器RP1可以实现幅度微调,但会影响方波—三角波的频率。
三角波---正弦波转换电路的工作原理三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。
差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点