模电课设方波三角波压控振荡器.doc

第一章 模电课设概述 1.1 设计背景 人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。 压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽，LC压控振荡器居二者之间。 1.2 设计目的及意义 1） 培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。 2）锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。 3）通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。 4） 巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。 5） 为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。 1.3 设计时间 课程设计时间：一周 1.4 开发环境proteus简介 PROTEUS软件是由英国LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件，由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑器，它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。 通过PROTEUS ISIS软件的VSM（虚拟仿真技术），用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路，以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。 在原理图中，电路激励源、虚拟仪器、图表以及直接布置在线路上的探针一起出现在电路中。任何时候都能通过“运行”按钮或“空格”键对电路进行仿真。 PROTEUS有两种截然不同的仿真方式：交互式仿真和基于图表的仿真。其中交互式仿真可实时观测电路的输出，因此可用于检验设计的电路是否能正常工作。 而基于图表的仿真能够在仿真过程中放大一些特别的部分，进行一些细节上的分析，因此基于图表的仿真可用于研究电路的工作状态和进行细节的测量。 PROTEUS软件的模拟仿真直接兼容厂商的SPICE模型，采用了扩充的SPICE3F5电路仿真模型，能够记录基于图表的频率特性、直流电的传输特性、参数的扫描、噪声的分析、傅里叶分析等，具有超过8000种的电路仿真模型。 PROTEUS软件的数字仿真支持JDEC文件的物理器件仿真，有全系列的TTL和CMOS数字电路仿真模型，同时一致性分析易于系统的自动测试。 PROTEUS软件支持许多通用的微控制器，如PIC、AVR、HC11以及8051；包含强大的调试工具，可对寄存器、存储器实时监测；具有断点调试功能及单步调试功能；具有对显示器、按钮、键盘等外设进行交互可视化仿真的功能。此外，PROTEUS可对IAR C-SPY、KEIL等开发工具的源程序进行调试。 此外，在PROTEUS中配置了各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、频率计，便于测量和记录仿真的波形、数据。 第二章 课程设计内容 2.1 课程设计题目 方波、三角波压控振荡电路的仿真与实现 初始条件：集成运算放大器、电阻、电位器、电容若干，直流电源，三极管等，或自备元器件 可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器 2.2 课程设计统一技术要求 根据技术指标和已知条件，完成对多路对讲机的设计、装配与调试。 采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成压控振荡电路，实现直流电压对方波、三角波频率的控制。 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件的选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。(用proteus画电路原理图并实现仿真) 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。 2.3压控振荡器各单元电路介绍 2.3.1 积分电路 图（1） 积分电路如图（1）所示，其中UA741为运算放大器，C2为积分电容，利用积分器U1将从信号电压流入的电流积分至电容C2在输出端口6处输出积分结果。其中信号电压为方波提供。 设方波的峰值为Uo2，所以积分器输出的电压为vo1=Uo2*t/(R4*C2)。 这样该电路就完成了从方波到三角波的转换，在U1的6接口处输出了三角波。 2.3.2 迟滞比较器电路 图（2） uA741通用型集成运放，它是一种具有高开环增益，高输入电压范围，有内部频率补偿，高共模抑制比，有短路保护，不会出现阻塞且便于失调电压调零等特点的高性能集成运放。 UA741的7