电子制图课程设计---方波－三角波发生器.doc

课程设计说明书 方波－三角波发生器 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.1 课程设计目的 《计算机电子线路制图课程设计》是学习课程之后的综合性实践教学环节。目的是通过解决简单的实际问题巩固和加深在《计算机电子线路制图》课程终所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子设计自动化技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，运行仿真，设计印制电路板，分析结果，撰写报告等工作。使学生初步掌握利用电子设计自动化工具设计电子电路的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后工作打下一定的基础。 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.2 设计方案论证 1、概述 由集成运放构成的方波和三角波发生器的电路形式很多，但通常由滞回比较器和积分电路构成。按积分电路的不同，又可以分为两种类型：一类是由普通的RC积分电路组成，另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器组成。 常用的方波和三角波发生电路是由集成运放组成的积分器和滞回比较器组成的，由于采用了由集成运算放大器组成弄鬼的积分器，电容C始终处在恒流充放电状态，使三角波和方波的性能得到很大的改善，不仅能得到线性度较理想的三角波，而且也便于调节振荡频率和幅度。 工作原理： 假设t=0时积分电容上的初始电压为零，而滞回比较器输出端为高电平，即uo1=+Uz。因集成运放A1同相输入端的电压u+同时与uo1和uo有关，根据叠加定理 可得 工作原理框架图1 3、原理论证 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.3 图2 方波——三角波发生电路 原理图可知：方波和三角波的振荡频率相同，其值为 方波的输出幅度由3稳压管Dz决定，方波经积分后得到三角波，因此三角波输出幅度为 其中Uz为稳压管的电压 三角波的振荡周期为 根据题目设计要求，输出波形频率需400Hz，幅度≥2V，因此设置元件参数见原理图。 二、单元电路设计过程 1、单元电路结构 方波——三角波发生电路主要由以下两部分组成 图3. 矩形波发生电路 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.4 图4. 积分电路 2、选定仪器列表 表1：仪器列表 结构 名称 符号标识 个数 滞回比较器 电阻 R1、R2、R3 3个 集成运放 A 1个 稳压管 D1、D2 2个 积分电路 电阻 R4、R5 2个 集成运放 B 1个 电容 C 1个 三、仿真原理图 1、用DXP软件绘制的仿真原理图如下： 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.5 图5 用DXP软件绘制的仿真原理图 2、仿真元件列表 表2.方波及三角波电路元件表 元件名称 标号 说明 参数型号 所属元件库 LM324N UA 集成运算放大器 TI Operational Amplifier I .IntLib UB IN5233B D1 稳压管 6V FSC Discrete Diode.IntLib D2 Res2 R1 电阻 40K Miscellaneous Devices IntLib R2 40K R3 2K R4 30K R5 30K Cap C 电容 0.02μF VSRC Vcc 直流电源 15V Vee -15V 沈 阳 大 学 课程设计说明书 NO.6 已知：R1=40K，R2=40K，R3=2K, R4=30K,R5=30K,f =400Hz 由已知计算电容C f =1/T T=2.4ms C=T *R2 / (4 *R1* R4) = 0.02u 四、仿真分析方案 1、仿真类型及参数 选择的仿真类型是瞬态分析 针对瞬态分析主要包括以下特点： 它用于求电路的时域响应；在其中可以设置Start time ,End time,Step time,Max step time等。而且最重要的是它的分析结果是以波形图的形式显示，这一点符合本设计要求。 1．1创建设计项目和原理图文件 创建原理图文件：File→New→Schematic 1．2设置图纸参数 执行design—document options 设置土著为白色，不显示标题栏和可见栅格，采用用户设置图纸规格，宽100，高400，纵向和横向分区数均为4 1．3安装元件库 （1