20幅度频率可调的锯齿波发生器

20幅度频率可调的锯齿波发生器 辽 宁 工 学 院 电子技术基础课程(论文) 题目:幅度频率可调的锯齿波发生器 院(系):信息科学与工程学院 专业班级: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 教师职称: 起止时间: 课程设计(论文)任务及评语 院(系):信息科学与工程学院 教研室:电子信息工程 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计 (论文)幅度频率可调的锯齿波发生器 题目 设计任务: 1. 现设计并制作能产生锯齿波波形信号输出的函数发生器。 2. 设计电路所需的直流稳压电源。 功能: 1. 输出的波形工作频率范围0.02Hz,1kHz连续可调 2. 方波幅值?10V。 课3. 波峰峰值20V;各种输出波形幅值均连续可调。 程 设计要求: 设 计1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用)环境等，广开思路，构思出各种总体，绘制结构框图。 论 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、文 )成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 任3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个务 设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右 出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 成绩: 指导教师签字: 年 月 日 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 目 录 第1章 幅度频率可调的锯齿波发生器设计方案论证 ................................................1 1.1幅度频率可调的锯齿波发生器的应用意义 ..........................................................1 1.2幅度频率可调的锯齿波发生器设计的要求及技术指标 .......................................1 1.3 设计方案论证 .......................................................................................................2 1.4 总体设计方案框图及分析 ....................................................................................3 第2章 幅度频率可调的锯齿波发生器各单元电路设计 ....................................4 2.1信号产生级电路设计 .............................................................................................5 2.2电压放大级电路设计 .............................................................................................5 2.3功率输出级电路设计 .............................................................................................5 2.4电源电路设计 ........................................................................................................6 第3章 幅度频率可调的锯齿波发生器整体电路设计 .........................................7 3.1 整体电路图及工作原理 ........................................................................................7 3.2 电路参数计算 .......................................................................................................7 3.3 整机电路性能分析 ................................................................................................8 第4章 设计 ............................................................................................................9 参考文献 ............................................................................................................................10 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 幅度频率可调的锯齿波发生器设计方案论证 1.1幅度频率可调的锯齿波发生器的应用意义 作为一种基本电子设备无论是在教学、科研还是在部队技术保障中，都有着广泛的使 用，对锯齿波发生器进行深入研究，不论是从教学科研角度，还是从部队技术保障服务角度出发都有着积极的意义，波形发生器是电子系统的心脏，随着科学技术的发展，对的研究越来越深刻，在各个方面都有它的用武之地。 。 1.2幅度频率可调的锯齿波发生器设计的要求及技术指标 要求:1输出的波形工作频率范围0.02Hz,1kHz连续可调 2方波幅值?10V。 3波峰峰值20V;各种输出波形幅值均连续可调。 技术指标:1 可用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得方波输出， 用积分电路将方波变换成三角波、锯齿波输出; 2 也可用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波 经积分电路可得三角波输出; 3 上述产生的方法，直接经积分电路产生三角波，利用折线近似法将三角波 变换为正弦波输出 1.3设计方案论证 看下面的图形，这个图形结构简单，不是十分复杂，成本低，而且好做好整理，制作起来比较简便，看的也十分的清楚，结构也相当的简单。 1 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 1. 4总体设计方案框图及分析 方波产生三角波形正弦波形 电路 成电路 成电路 直流电源 根据方框图可以知道锯齿波是由直流电源供电，产生的一种函数信号， 电路主要由主振控制器产生波形，在经比较器和放大器，然后输出波形。 2 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 幅度频率可调的锯齿波发生器各单元电路设计 2.1信号产生级电路设计 输入级是电流(电压)输入,供给各种器件进行工作,输入级由电压供电,经过各个原器件进行工作(输入级主要是电阻的连接) 矩形波信号发生电路可产生矩形波信号输出。在滞回电压比较器的分析中已知，将周期信号输入滞回电压比较器，在输出端就可得到矩形波信号输出。由此可得，利用滞回电压比较器即可组成矩形波信号发生器，矩形波信号发生器的电路组成. 2.2电压放大级电路设计 中间级主要是由电容和三极管进行放大,经过三极管的放大，锯齿波发生器电路给 LA7837(6)脚外接的锯齿波形成电容C513进行恒流充电,产生锯齿波电压,此电压送至场激励电路进行放大缓冲,最后推动场输出级工作,LA7837(12)脚为其输出端,此电流经场偏转线圈,产生水平偏转磁场 2.3功率输出级电路设计 输入和放大级都设计好后便可以设计输出级,输出级的组成也有电阻电容等器件,通过矩形波信号发生电路可产生矩形波信号输出。在输出端就可得到矩形波信号输出将频率扳到“锯齿波”档，即有锯齿波信号从低频接线柱输出。锯齿波频率可由锯齿波频率控制旋钮调节，顺时针转动频率增加，反时针转动频率减小，可以在600赫到3000赫范围内连续变化。锯齿波信号的幅度可由低频增幅旋钮调节，低频信号输出。将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即组成矩形波信号发生器。电路中的R和C组成积分电路，将滞回电压比较器输出的矩形波信号，转换成三 角波信号输入滞回电压比较器的输入端，驱动滞回电压比较器产生矩形波信号输出 2. 4电源设计 电源主要是又TBA281组成，及其各个电容和电阻的组合，进行串联和并联的格式化连接，组成的稳压电源。 3 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 幅度频率可调的锯齿波发生器整体电路设计 3.1整体电路图及工作原理 在三角波发生电路中，积分电路正向积分的时间常数远大于反向积分的时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分的时间常数，那么输出电压u上升和下降的斜率相差很多，就可以获得锯齿波。利用二极管的单向导电O 性使积分电路两个方向的积分通路不同，就可得到锯齿波发生电路。 4 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 3. 2电路参数计算 设电容器刚开始充电的瞬间为t=0，电容在充电的过程中，若输出电压保持不变，电容器的最终电压为+Uz，根据这些特点可得电容充电过程的三要素为:uc(0)=UTH1，uc(?)=+Uz，τ=RC. 根据三要素公式可得电容上的电压随时间变化的关系式为: 电容器的电压从UTH1充到UTH2所需的时间tW为: , , 因电容器充、放电的时间相等，所以，振荡的周期T为: 5 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 3.3整机电路性能分析 工作频率范围:0.02Hz,1kHz连续可调。 方波幅值:?10V。 波峰峰值:20V，各种输出波形幅值均连续可调 输出波形:锯齿波调制失真小于等于1.5% 舒缓的慢转机构，调节精细， 第4章 设计总结 通过本次设计, 我对模拟电路知识有了更深的了解，在设计过程中，让我觉得理论与实际相差的很远，只学习理论知识是远远不够的，想要了解的更全面，必须通过实践，虽然在做设计的过程中觉得很辛苦，但是看见自己的设计结果时心里很高兴，因为不管设计的结果如何，毕竟从中学习到了课堂上没有的东西，我想以后还会接触很多这样的设计，我会在以后的设计中更加努力去完成它。 过本次课程设计，加深了对模电理论知识的理解，同时也增强了动手能力。设计过程中，每一元件都需要经过精心的计算，电路图的设计也需要潜心的琢磨所有的这一切培养了我作学问的严紧态度和科学作风;本次课设为以后的学习乃至于走上工作岗位积累了丰富的经验，对于我来说受益非潜。通过课设，发现理论知识到实践应用还有一段距离，而作为当代的大学生的我们，是祖国的栋梁，要的就是我们指导实践，投入到实践中去，如果仅仅有理论知识是远远不够的，所以在今后的学习中我将积极的把理论和实际紧紧的联系起来，加强自身素质，争取作一个合格的大学生。 通过两个星期紧张的忙碌，课程设计就这样结束了。现在仔细想想自己还真是获益非浅。知道了许多以前不知道或是不了解的知识，更进一步了解了我所要学习的这门专业的具体内容。明确了自己今后努力的方向。 6 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 当我还不知道课程设计是做什么的时候，我曾有过好多幻想，但真正作起来是却觉得实在是太不容易了。我现在更由衷的佩服那些发明家们，他们的伟大之处就是能运用聪明的头脑将理论知识实际化，变成大众的东西，实用的东西。这也是我们工科学生所要做的工作。经过这才课设我才真正的明白，能把理论与实践结合起来是多么的不容易，既要考虑理论知识，又要结合实际需求，理论与实际两手都要抓，两手都要硬。 这才课程设计是及时的也是必要的，让我们认识到了自己的不足之处，补充了我们平时忽略的知识，让我们明白电路中一些基本器件的原理，功能及应用范围，功率放大与运算放大的区别与联系。同时我认识到，自己掌握的知识真是少之又少，犹如沧海一栗微不足道，真是学海无涯。今后定要努力学习，掌握更多的知识，提高运用知识的能力，做好全方位努力，迎接下一次课程设计～ 参考文献 [1] 柳春生。实用供配点技术问答.第一版.北京:机械工业出版社，2001 [2] 包头供电局编.实用电工技术问答.呼和浩特:内蒙古人民出版社，2003 [3] 辛长平。电工应用电路图说. 北京。机械工业出版社，2002 [4] )杨乐平，李海涛，赵勇 电子电路图说。北京 清华大学出版社，2005 [5] 戈东方.电力工程电气设计手册.北京:水利电力出版社。2000 附录:器件清单 核心器件: 电阻:R1=1K，R2=4K，R3=R4=16K，R5=5K， 放大器:A1，A2 二极管:D1，D2 7 辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 稳压管:D2 电容:C=11uF 8