模拟电子技术课程设计报告正弦波、方波—三角波波形发生器

模拟电子技术课程设计报告

正弦波、方波—三角波波形发生器 专 业 班 级 学 号 学生姓名 同组成员 指导教师 设计时间 教师评分

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设计题目：

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目录

1、 概述........................................3

1.1、 目的...............................................3 1.2、 课程设计的组成部分.................................3

2、 正弦波、方波、三角波设计的内容...............3 3、 总结.........................................4

3.1、课程设计进行过程及步骤..............................4 3.2、所遇到的问题及是怎样解决这些问题的..................10 3.3、体会收获及建议......................................10 3.4、参考资料............................................10

4、 教师评语.....................................11 5、 成绩.........................................11 1、概述

1.1、 目的

课程设计的目的在于巩固和加强电子技术理论学习，促进其工程应用，着重于提高学生的电子技术实践技能，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力，了解开展科学实践的程序和基本方法，并逐步形成严肃、认真、一丝不苟、实事求是的科学作风和一定的生产观、经济观和全局观。 1.2、课程设计的组成部分 （1）、RC正弦波振荡电路 （2）、方波—三角波产生电路

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2、正弦波、方波—三角波设计的内容

（1）、RC正弦波振荡电路

设计一个RC正弦波振荡电路，其正弦波输出为：

a.振荡频率: 1592 Hz

b.振荡频率测量值与理论值的相对误差<+5% c.振幅基本稳定

d.振荡波形对称，无明显非线性失真 （2）、方波—三角波产生电路

设计一个用集成运算放大器构成的方波—三角波产生电路。 指标要求如下：方波 a.重复频率：4.35*103 Hz b.相对误差<+5% c.脉冲幅度 +（6--8）V 三角波 a.重复频率：4.35*103 Hz b.相对误差<+5% c.幅 度：6—8V

3、总结

3.1、课程设计进行过程及步骤 1、正弦波

实验参考电路如图

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（1）、根据已知条件和设计要求，计算和确定元件参数。并在实验电路板上搭接电路，检查无误后接通电源，进行调试。

（2）、调节反馈电阻R4，使电路起振且波形失真最小，并观察电阻R4的变化对输出波形Vo的影响。

（3）、测量和调节参数，改变振荡频率，直至满足设计要求为止。 测量频率的方法很多。如直接测量法（频率计，TDS系列数字示波器均可）；测周期计算频率法，以及应用李沙育图形法等等。测量时要求观测并记录运放反相、同相端电压VN、VP和输出电压Vo波形的幅值与相位关系，测出f0,算出Avf与Fv。 （4）、参数的确定及元件的选取 A、确定R、C的值

根据设计所需求的振荡频率fo，由式子RC=1/(2πfo)先确定RC之积。

B、选择集成运算放大器

振荡电路中使用的集成运算放大器除要求输入电阻高、输出电

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阻低外，最主要的是运算放大器的增益-宽带积应满足G•BW>3fo C、选择阻容元件

选择阻容元件时，应注意选择稳定性较好的电阻和电容，否则将影响频率的稳定性。此外，还应对RC串并联网络的元件进行选配，使电路中的电阻电容分别相等。 （5）、主要元、器件

集成运算放大器 1片

1/4W金属膜电阻 10kΩ、20kΩ若干 可调电阻 1kΩ一只 瓷片电容 2只 二极管 2只 （6）、数据处理

根据电路图设计模块选取元件参数分别为：Ra=10kΩ、Rb=R4+R3、R1=10kΩ、R2=10kΩ、R3=10kΩ、R4为可调电阻；C1=0.01uF、C2=0.01uF。 在满足R1=R2=R，C1=C2=C的条件下，该电路的： 输出正弦波波形：

振荡频率 f0=1/（2πRC）=1592Hz 验证数据 f0=1515Hz

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1、 方波—三角波 实验参考电路如图

简单的方波—三角波产生电路

常见的方波—三角波产生电路

（1）、根据已知条件和设计要求，计算和确定元件参数。并在实验电路板上搭接电路，检查无误后接通电源，进行调试。

（2）、先后用双踪示波器同时观察简单的方波—三角波产生电路输出电压Vc、Vo的波形，及常见的方波—三角波产生电路输出电压Vo1、Vo2的波形，分别记录其幅值、周期以及他们相互之间的相位关系。 （3）、调节积分电阻R（或改变积分电容C），使振荡频率满足设计要求，调节R1/R2的比值，使三角波的幅值满足设计要求。 （4）、参数的确定与元件的选取

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A、选择集成运算放大器

由于方波的前后沿与用作开关器件的A的转换速率S有关，因此当输出方波的重复频率较高时。集成运算放大器A应选用高速运算放大器，一般要求选用通用型运放即可。 B、选择稳压二极管D

稳压二极管D的作用是限制和确定方波的幅度。因此要根据设计的要求方波幅度来进行选择稳压管的稳定电压V。此外，方波幅度和宽度的对称性也与稳压管的对称性有关，为了得到对称的方波输出，通常应选用高精度的双向稳压二极管（如2DW7型）。R为稳压管的限流电阻，其值由所选用的稳压管的稳定电流决定。 C，确定正反馈回路电阻R与R

如上面电路图中所示。R与R的比值均决定了运算放大器A或A的触发翻转电平，也就是决定了三角波的输出幅度。因此根据设计所要求的三角波输出幅度，由以上可以确定R与R的阻值。 D,确定积分时间常数RC

积分元件R、C的参数值应根据方波和三角波所要求的重复频率来确定。当正反馈回路电阻R、R的阻值确定后，再选取电容C值，求得R。

(5)、主要元、器件

集成运算放大器 1—2片

1/4W金属膜电阻 10kΩ、20kΩ若干

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可调电阻 1kΩ 1只 瓷片电容 1只 稳压二极管 2只 （6）数据的处理

a、简单的方波—三角波产生电路根据电路图设计模块选取元件参数分别为R1=10KΩ、R2=20KΩ、R3=1KΩ、R为可调电阻、Dz为Vz=6V的稳压管。

输出三角波及方波波形为：

简单的方波—三角波波形

该电路的有关计算公式为：

输出三角波Vc的幅度：Vcm=│±R1Vz/(R1+R2)│=2V 检验数据为：Vc=4.8cm*1V/cm*1/2=2.4V 输出方波Vo的幅度：Vom=Vz=6V 检验数据为：Vo=2.8cm*5V/cm*1/2=7V

b、常见的方波—三角波产生电路根据电路图设计模块选取元件参数分别为R1=10KΩ、R2=10KΩ、R3=1KΩ、Rp1=10KΩ、Rp2=10KΩ、R为可调电阻、电容为C=470pF、Dz为Vz=6V的稳压管。

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输出三角波及方波波形为：

常见的方波—三角波波形

该电路的有关计算公式为：

输出方波Vo1的幅度：Vo1m=Vz=6V 检验数据为：Vo1=2.8cm*5V/cm*1/2=7V

输出三角波Vo2的幅度：Vo2m=R1Vz/R2=6V

检验数据为：Vo2=3.2cm*5V/cm*1/2=8V

比较a、b两组波形可以得出用常见的方波—三角波产生电路得到的波形比简单的方波—三角波产生电路得到的波形线性度更好，因此在集成运算放大电路中应优先选择常见的方波—三角波产生电路。 3.2、所遇到的问题及是怎样解决这些问题的

所遇到的问题是对课程设计没有明确清晰地思路，对各种参数的选取不够清楚，对于遇到的这些问题通过老师的解答、查阅课内课外的有关参考资料及网络资料得到了很好的解决。 3.3、体会收获及建议

说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这2周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦

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意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多， 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．

通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力，同时也是我们懂得小心谨慎的重要性。即使是一根线的接错也会搞得你焦头难额，心情沮丧。但是，我们一定不能气馁，一定要振作，调整好心态。要对自己有信心，只有这样才有可能找出错误，达到成功的彼岸。通过这种综合训练，我们可以掌握电路设计的基本方法，提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领，为以后毕业设计和从事电子实验实际工作打下基础。在做课程设计的同时也是对课本知识的加强和巩固，让我们对本课程有了更深入、详细的了解。

希望学校能更加丰富实验器材，让同学们能有更多亲自动手的机会。

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