电子技术综合课程设计规划.doc

电子技术综合 课 程 设 计 报 告 班级：电气082班 姓名：徐泽元 学号：200800494226 一、题目：简易信号发生器和频率计 二、设计目的 1、掌握正弦波、方波及三角波信号发生器的设计、组装与调试方法； 2、掌握数字频率计的设计与调试方法； 三、设计任务及技术指标 1、设计一个的正弦波、方波和三角波方生器： (1) 频率可调范围：Hz—20KHz，分为4档： 2—20Hz；—200Hz；—2KHz；—20KHz； (2) 幅度可调范围：0—V；(3) 可调偏置 2、设计一个简易数字频率计： (1) 测量频率范围：1~1 KHz，显示单位为Hz； (2) 幅度100mV～ 10V； (3)(4) 显示方式: 位十进制数显示方案设计根据设计任务书给定的技术指标和条件，初步设计出完整的电路（这一阶段又称为“预设计”阶段）。主要任务是准备好实验文件，其中包括：画出方框图；画出构成框图的各单元的逻辑电路图；画出整体逻辑图；提出元器件清单；画出连接图。要完成这一阶段的任务，需要设计者进行反复思考，大量参阅文献和资料，将各种方案进行比较及可行性论证，然后才能将方案确定下来。具体步骤是：．明确待设计系统的总体方案；．把系统方案划分为若干相对独立的单元，每个单元的功能再由若干个标准器件来实现，化分为单元的数目不宜太多，但也不能太少。．设计并实施各个单元电路。在设计中应尽可能多地采用中、大规模集成电路，以减少器件数目，减少连接线，提高电路的可靠性，降低成本。这要求设计者应熟悉器件的种类、功能和特点。．把单元电路组装成待设计系统。设计者应考虑各单元之间的连接问题。各单元电路在时序上应协调一致，电气特性上要匹配。此外，还应考虑防止竞争冒险及电路的自启动问题。衡量一个电路设计的好坏，主要是看是否达到了技术指标及能否长期可靠地工作。此外还应考虑经济实用、容易操作、维修方便。为了设计出比较合理的电路，设计者除了要具备丰富的经验和较强的想象力之外，还应该尽可能多地熟悉各种典型电路的功能。只要将所学过的知识融会贯通，反复思考，周密设计，一个好的电路方案是不难得到的。2．方案试验对所选定的设计方案进行安装调试由于生产实际的复杂性和电子元器件参数的离散性，加上设计者经验不足，一个仅从理论上设计出来的电路往往是不成熟的，可能存在许多问题，而这些问题不通过实验是不容易检查出来的，因此，在完成方案设计之后，需要进行电路的装配和调试，以发现实验现象与设计要求不相符合的情况。3．工艺设计完成制作实验样机所必需的文件资料，包括整机结构设计及印制电路板设计等4．样机制作及调试包括组装、焊接、调试等。5．总结鉴定考核样机是否全面达到规定的技术指标，能否长期可靠地工作，同时写出设计总结报告。 1) 频率可调范围：Hz—20KHz，分为4档： 2—20Hz；—200Hz；—2KHz；—20KHz； 2) 幅度可调范围：0—V；3) 可调偏置?5V电源 图3-1 信号发生器原理框图 1. 正弦波 正弦波振荡电路产生正弦波，通过电容和电位器调节频率，由4个电容进行换档，分由别控制4个量程，量程确定后通过电位器进行频率的微调。 2. 偏置电路 电路中产生的正弦波以及后面要产生的方波和三角波容易产生上下偏移，所以需要在电路中设置偏置电路，偏置电路可由运算放大器组成的加法电路来实现。 3. 方波 由运算放大器组成的过零比较器可实现将正弦波转换为方波的功能。 4. 三角波 由运算放大器组成的积分电路可实现将方波转换为三角波的功能。 方波和三角波的频率与正弦波的频率相同，可通过正弦波振荡电路来调节。 在积分电路中，信号的周期和积分时间常数两者在数值上有一定的要求。当信号频率改变时，也应相应地改变积分电路中的电容值。 5. 调幅电路 可由运放组成的比例电路来实现，反馈电阻由电位器构成，即可达到调幅的目的。 简易数字频率计的制作 一、功能说明、电路功能简介 频率是单位时间（1S）内信号发生周期变化的次数。如果我们能在给定的 1S 时间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。数字频率计的框图见图1。 图1：数字频率计原理框图 数字频率计由放大整形电路、脉冲计数器、数据锁存电路、译码驱动、LED显示电路、时钟电路和产生清零脉冲的单稳态电路组成。 2．框图中各部分的实现方法及功能 1） 放大整形电路 由双运算放大器NE5532组成，采用±5V电源。其中一个运算放大器对输入信号进行放大，放大倍数选用50；另一个运算放大器接成过零电压比较器，对放大后的信号进行整形，