简易信号发生器设计与仿真.doc

开放性实验报告 （A类） 项目名称： 简易信号发生器设计与仿真 实验室名称： 学生姓名： 实验项目报告书 实验名称 信号发生器电路设计与仿真 日期 姓名 专业 实验目的（详细指明输入输出） 掌握采用运算放大器设计方波、三角波和正弦波的发生电路 2、 使用Multisim 11实现电路的仿真 3、 掌握使用Protel99se 设计层次电路原理图 实验步骤（详细写出理论计算、理论电路分析过程并画出电路仿真图及相关数据） 1、设计可产生频率为2KHZ，占空比35%的，振幅为6V的方波发生器并实现仿真。 原理图如下： 参数分析： ： ： ： 稳压二极管决定。 频率为所以 令，令， 得。 又因为，令C=0.01uF,所以得 ,令，得。 。 仿真图如下： 仿真数据如下： 由图看出,虽然方波的周期和振幅都与理论值有一定误差，但是在误差范围内符合设计要求。 在设计1我们得到了方波根据方波和三角波积分的关系，即三角波是方波的积分，三角波的微分。我们将得到的方波接上一个积分电路就可以得到三角波。原理图 由于上图中存在两个延迟环节，所以我们对电路进行改进。方波发生的，使积分运算电路即作为延迟环节，又作为方波变三角波，比较器和积分运算电路的输出电路的。 参数分析 振幅： 其中为上行迟滞比较起的输 压。 周期： 令，因为所以所以令 得到 又因为f=3000，所以，令,得到 集成运放选择LM324AD，稳压二极管选择稳压电压为6V得1N5233B。 ,。 仿真原理图如下： 如下： ，实际仿真与理论计算存在一定的差异，但误差还是在允许的范围内，达成实验要求。 根据三角波与正弦波的，即正弦波是三角波的积分，三角波是正弦波的微分，所以将三角波通过积分电路就得到了正弦波。三角波，所以正弦波的原理图 参数分析： ：正弦波的频率和方波一样，所以由频率为Hz的方波符合要求。 ：积分电路的输入输出关系 程。我们选取四分之一个周期计算可以得到 所以得到所以令 。 仿真图如下： 数据如下： 看出得到的结果与分析得到的值有一定的，但是在 许的范围内所以设计要求。 通过这次的设计，我意识到理论与仿真的差别，进而了解到理论与实际的 我知道了光有理论知识是不行的，还必须将自己的知识运用到实践中去，进而从更的层次去理解我们所学的知识而且让我理解到两者的重要性，它们两个就像嘴唇和牙齿一样，少了哪个都不行。还有这次设计过程中的通过网络寻求自己所需的资料的过程，让我学到了很多在书本上学不到的知识，让我收益颇丰。也意识到网络力量的强大，如果能够在学习中善用网络的话，我相信我的学习一定能够事半功倍。在这次设计中设计正弦波的时候，原来得出的始终不能时间轴为中心上下振荡。通过和自己的摸索，对比终于发现在积分器的电容并联一个电阻，以前一直以为这个电阻可有可无，不就是防止低频信号增益过大吗但是通过这次检错，我认识到电路设计中，有可能很小的疏忽就有可能导致设计失败，意识到细节的重要。 总图如下： 方波发生器： 三角波发生器： 正弦波发生器： 三、元器件表 名称 规格 数量 运放 LM324 1 电阻 100Ω 1 5KΩ 1 4KΩ 1 10KΩ 1 5.8KΩ 1 14.3KΩ 1 25.5KΩ 1 30KΩ 1 1000KΩ 1 电位器 40KΩ 1 电容 0.1uF 3 二极管 1N4148 2 1N5233 2 四、成绩评定