模电课程设计报告.doc

模拟电路课程设计报告

课程设计课题：设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器

专业班级：

学生姓名：

学号：

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指导教师：

设计时间：

题目：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器。

一，设计任务：

①????输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调；

②????正弦波幅值为±2V，；

③????方波幅值为2V；

④????三角波峰-峰值为2V，占空比可调；

⑤?????设计电路所需的直流电源不用设计。

二,设计要求和设计方案

设计要求：应用protel软件和课本知识按要求设计所需电路图。

设计方案：利用电阻，电容，运放分别设计所需过零比拟器产生方波，积分运算电路产生三角波，低通滤波器产生正弦波

三、单元电路设计

根据题意，电路首先产生方波电路。过零比拟器可产生方波，而题目要求得到峰值为2V的输出，只需对运放输出电压进行分压，便可满足题目要求。故第一级电路可设计如下：

方波产生电路〔过零比拟器〕

由题目要求第二级电路将方波转化为三角波知，只需在第二级电路中插入积分运算电路即可。所以，第二级电路可设计如下：

方波-三角波电路原理图〔积分放大电路〕

由电路图可知，第二级电路输出为三角波，但频率较低。故用低通滤波电路即可将三角波转换为正弦波。设计电路图如下：

三角波-正弦波电路原理图〔低通滤波电路〕

四、总原理图及元器件清单

1．总原理图

2．元件清单〔外加导线假设干〕

元件类别

元件代号

型号

主要参数

数量(个)

备注

电阻

R

Res2

见

总

原

理

图

6

电容

C

Cap

2

运放

A

UA741AD

3

电源

V

VSRCorVSIN

8

五、性能测试，分析与参数计算

由所设计的电路图可知：VI为交流电源，VI=12sin〔wt+u〕〔V〕频率为2KHZ，VCC=+12V,VEE=-12V,R1=3.5K,R2=1K,U01=12*3/4*1/(1+3.5)=2V,所以，方波峰值为2V。R=7.5K,C1=0.003Uf；U02=-R*C1*U01/t=10V或-10V。故三角波峰峰值为20V。对于第三级电路，A〔s〕=U03/U02=Avf*1/1+s

/Wc,通带电压增益Ao等于同向比例放大电路的增益Avf。

Avf=1+Rf/R5=1.5所以，U03=A(s)*U02.而仿真结果图如下：

将图中结果与运算结果进行对照，发现方波信号非常正常。但是由于过零比拟器产生的是近似的方波，并且电路中没有稳压管，导致电路信号不稳定，越到后来就越明显。在正弦波中可明显看出信号的波动。故假设要改善电路，可在电路中参加稳压管即可。但除第一级放大电路与计算完全吻合外，其余各级电路信号也大致与运算结果相似，设计目的已到达。

六、结论与心得

七、参考文献

1．电子技术原理实验与课程设计高桔祥主编〔电子工业出版社〕

2．集成电路原理及应用谭博学苗汇静主编(电子工业出版社)

3．电子技术根底模拟局部〔第五版〕华中科技大学电子技术课程组编

康华光主编〔高等教育出版社〕