简易信号发生器地设计.doc

实用标准文案 精彩文档 目 录 TOC \o 1-3 \u 1 绪论 PAGEREF _Toc217996722 \h 1 1.1 课题描述 PAGEREF _Toc217996723 \h 1 1.2 基本工作原理及框图 PAGEREF _Toc217996724 \h 1 2简易信号发生器的设计 1 2.1 直流稳压电源电路 1 2.1.1 直流稳压电源设计思路 1 2.1.2 直流稳压电源工作原理 2 2.1.3 LM317的功能特性 PAGEREF _Toc217996732 \h 错误！未定义书签。 2.1.4 设计方法简介 PAGEREF _Toc217996732 \h 错误！未定义书签。 2.2 正弦波发生电路 5 2.2.1 电路设计与参数选择 PAGEREF _Toc217996734 \h 5 2.3 方波发生器 6 2.4 三角波发生器 7 2.5 总电路图 8 总 结 11 致 谢 12 参考文献 13 实用标准文案 1 绪论 1.1 课题描述 在工业，科研和学校等单位和一般无线电爱好者，维修人员都需要许多电子设备进行必要的测量，在电子测量中又需要大量的、不同的测量仪器和仪表，而信号发生器是重要的测量仪器之一。在信号发生器重，最常用的波形包括：正弦波、方波和三角波。本设计重点在于应用模拟电子技术，采用集成运算放大器，选用RC串并联正弦波产生电路，实现正弦波的输出。采用限幅过零比较器实现方波输出，进而应用反相积分电路产生三角波。 1.2 基本工作原理及框图 本课程设计的简易信号发生器系统有直流稳压电源电路、正弦波产生电路、过零比较器、反向积分电路。如图1。其基本工作原理：直流稳压电源电路作为电源。RC串并联电路实现正弦波的输出。采用限幅过零比较器实现方波的输出，进而应用反相积分电路产生三角波。 图1 原理框图 2 简易信号发生器的设计 2.1 直流稳压电源电路 设计直流稳压电源，输出电压12v，输出电流不小于1000mA，输入交流电压220v，频率50Hz。 2.1.1直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑的，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。 2.1.2直流稳压电源工作原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，如图3。 图3 直流稳压电源原理图 其中： （1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。 （2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电 （3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。 （4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图4所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图5所示[1]。 图4整流电路 图5波形变换 在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 。电路中的每只二极管承受的最大反向电压为(U2是变压器副边电压有效值)。 在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流输出电流： （I2是变压器副边电流的有效值。）[2]，稳压电路可选集成三端稳压器电路。总体原理电路如图6。 图6 直流稳压电源电路图 图2 LM317引脚图 2.1.3 LM317的功能特性 LM317其特性参数： 输出电压可调范围：1.2V～37V 输出负载电流：1.5A