9 正弦波信号产生电路
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课程设计报告题 目 方波、三角波、正弦波信号发生器设计课 程 名 称 模拟电子技术课程设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气及其自动化(2)班 学 生 姓 名 李丽 学 号 1104102067 课程设计地点 C206 课程设计学时 1周 指 导 教 师 赵国树金陵科技学院教务处制目录1、绪论 (4)1.1相关背景知识 (4)1.2课程设计条件................................................... . (4)1.3课程设计目的.......... (4)1.4课程设计的任务 (4)1.5课程设计的技术指标 (5)2、信号发生器的基本原理 (5)2.1原理框图 (4)2.2总体设计思路 (5)3、各组成部分的工作原理 (5)3.1 正弦波产生电路 (5)3.1.1正弦波产生电路 (5)3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (6)3.2 正弦波到方波转换电路 (8)3.2.1正弦波到方波转换电路图 (6)3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (8)3.3 方波到三角波转换电路 (11)3.3.1方波到三角波转换电路图 (11)3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (13)4、电路仿真结果 (13)4.1正弦波产生电路的仿真结果 (14)4.2 正弦波到方波转换电路的仿真结果 (14)4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (15)5、设计结果分析与总结 (16)1、绪论1.1相关背景知识信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途,可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域,如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
它是一种不可缺少的通用信号源。
1.2课程设计条件以本学期学习的电子技术基础(模拟部分)为知识背景,我们知道通过放大器、比较器等元器件可构成集成电路、反馈放大电路、运算放大电路等一系列组合放大电路。
正弦信号发生器作者:程锟、晏婷婷、覃雄伟摘 要:本设计以凌阳SPCE061A 单片机为核心,基于直接数字频率合成(DDS )技术制作了一个频率值能任意调节的多功能信号源。
该信号源在1KHZ~10MHZ 范围能输出稳定可调的正弦波,并具有AM 、ASK 和PSK 等调制功能。
信号输出部分采用电流放大型宽带运放做电流放大,再用宽带电压运放做电压放大,很好地解决了带宽和带负载能力的要求。
系统采用液晶显示模组CPCL501显示和键盘控制功能,在Ω50负载电阻下输出的电压峰-峰值p p V -≥1V 可调。
一、方案论证与选择1.题目分析:本设计要求可以输出较宽频带且频率稳定度足够高的正弦信号,并且具有一定的负载能力,同时可输出指标满足要求的AM 、ASK 、PSK 信号。
综合题目指标要求及相关分析,得到该设计的功能框架图如图一所示。
本设计可分为以下几个部分:频率合成模块、AGC (自动增益控制)模块、幅度控制模块、功率放大模块、调制模块及人机交流模块。
图一 功能模块框图2.方案比较(1)正弦信号发生模块方案一:采用反馈型LC 振荡原理。
选择合适的电容、电感就能产生相应的正弦信号。
其中电容采用变容二极管,通过控制二极管的电压来改变电容, 最终控制输出信号频率。
此方案器件比较简单,但是难以达到高精度的程控调节,而且稳定度不高。
方案二:采用FPGA 器件。
将某一标准正弦信号经过高速采样后送到外部存储器中储存好,然后用一个计数器产生地址读出存储器中的数据后送到D/A 转换器件中输出,可以通过改变计数器的参数,改变地址信号,实现,也可以通过处理数据改变信号的幅度。
但是此方案的输出波形受时钟影响较大,且不易于控制步进和进行功能扩展。
方案三:采用直接频率合成集成芯片AD9851。
AD9851是AD 公司生产的DDS 芯片,带并行和串行加载方式,AD9851 内含可编程DDS 系统和高速比较器,能实现全数字编程控制的频率合成。
模拟电路课程设计报告设计课题:信号发生器设计班级:10通信工程三班学生姓名:陶冬波学号:2010550921指导教师:设计时间:目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路,改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要:本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
第9章 信号发生电路自测题填空题1.正弦波振荡电路属于 反馈电路,它主要由 、 、 和 组成。
其中, 的作用是选出满足振荡条件的某一频率的正弦波。
2.自激振荡电路从1AF >到1AF =的振荡建立过程中,减小的量是 。
3.RC 正弦波振荡电路、LC 正弦波振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路是按组成 的元件不同来划分的。
若要求振荡电路的输出频率在10kHz 左右的音频范围时,常采用 元器件作选频网络,组成 正弦波振荡电路。
4.在正弦波振荡电路中,为了满足振荡条件,应引入 反馈;为了稳幅和减小非线性失真,可适当引入 反馈,若其太强,则 ,若其太弱,则 。
5.在 型晶体振荡电路中,晶体可等效为电阻;在 型晶体振荡电路中,晶体可等效为电感。
石英晶体振荡电路的振荡频率基本上取决于 。
6.当石英晶体作为正弦波振荡电路的一部分时,其工作频率范围是 。
7.集成运放组成的非正弦信号发生电路,一般由 、 和 几个基本部分组成。
8.非正弦波发生电路产生振荡的条件比较简单,只要反馈信号能使 的状态发生跳变,即能产生周期性的振荡。
9.方波和矩形波输出电压的幅值取决于比较器的 ;三角波和锯齿波输出电压的幅值取决于比较器的 。
答案:1.正、放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅环节、选频网络。
2.放大倍数。
3.选频网络、RC 、RC 。
4.正、负、不易起振、容易产生非线性失真。
5.串联、并联、石英晶体本身的谐振频率。
6.s p f f f ≤≤。
7.开关元件、反馈网络、延迟环节。
8.比较器。
9.输出电压、阈值电压。
选择题1.为了满足振荡的相位平衡条件,反馈信号与输入信号的相位差应该等于 。
A .o90; B .o 180; C .o 270; D .o 360。
2.为了满足振荡的相位条件,RC 文氏电桥振荡电路中放大电路的输出信号与输入信号之间的相位差,合适的值是 。
A .o 90;B .o 180;C .o 270;D .o 360。
模拟电路复习资料Ⅰ一、填空题1. P型半导体的多子是,N型半导体的少子是,PN结具有特性。
2. 在P型半导体中,电子浓度空穴浓度;在N型半导体中,电子浓度空穴浓度。
3. 在掺杂半导体中,多子的浓度主要取决于,少子的浓度受的影响很大。
4. 当PN 结正向偏置时,耗尽层将,反向偏置时空间电荷区将。
5. 引起PN结击穿的机理一般认为有两种,即击穿和击穿。
6. PN结之间存在着两种电容,分别叫作电容和电容。
7.在PN结形成过程中,载流子扩散运动是由于作用下产生的,漂移运动是由于作用下产生的。
8.当环境温度升高时,二极管的死区电压将,二极管的反向饱和电流将。
9.稳压二极管有作用,在电路中是将其阳极接于电源的极,阴极接于电源的极。
10.利用二极管的特性可以制成稳压管。
利用二极管在反向偏置时的电容效应可制成。
11. 晶体管三极管在作正常放大运用时,必须使处于正向偏置, 处于反向偏置。
12. NPN型晶体三极管处于放大状态时,三个电极中极电位最高,极电位最低。
13. 在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,而输出波形则出现了底部被削平的现象,这种失真是失真,失真的主要原因是。
14.若三级放大电路中A u1= A u2=30dB,A u3==30dB ,则其总电压增益为dB,折合为倍。
15.在三极管的三种基本组态放大电路中,组态电压增益最小,组态输入电阻最小。
16.在三极管的三种基本组态放大电路中,组态输入电阻最大,组态放大倍数最大且为正。
17.实验中用直流电流表测量三极管的静态电流,其中流进电极的电流为3.66mA,流出电极的电流分别为0.06mA和3.6mA。
则该管是型三极管,其β值为。
18.场效应管属于____控制型器件,它们的导电过程仅仅取决于____载流子的流动。
19.耗尽型N沟道FET的导电载流子是,一般把在漏源电压作用下开始导电的栅源电压U GS 叫做。
20. 结型场效应管利用栅源极间所加的(反偏电压、反向电流、正偏电压)来改变导电沟道的电阻;P沟道结型场效应管的夹断电压U GS为(正值、负值、零) 。