多谐振荡器设计报告
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多谐震荡电路一.设计过程:(1)由老师下发的课程设计资料先了解到要做的是什么,有一个明确的目标。
在通过图书馆和互联网查找相关资料文献等,对此设计的实验有一个理论知识上的铺垫与巩固。
(2)根据设计实验指导书了解实验所需的实验电子器件的功能和工作原理以及实验所用的电路原理图。
(3)设计电路图。
此设计实验主要由555定时器芯片和74LS90芯片构成。
通过参考文献的帮助,了解到555定时器芯片和74LS90芯片各引脚的功能与使用方法,并根据震荡频率公式f=1.4/( R1 +2R2)C及周期大小为1000Hz计算出所需的电容与电阻的阻值大小范围,选取适当的电子元件。
(4)根据实际试验操作,考虑到频率过大,因此要降低频率,要用一个分频器进行分频,使频率降低10倍。
(5)考虑到实验要求计数,因此还需要利用74LS90芯片设计出计数器。
(6)电路设计出后就是进行仿真实验。
在Multisim9上进行所设计的实验的仿真操作,在仿真过程中会反映出实验设计里的一些问题,针对所出问题一一进行调试改进。
(7)最后在数字电子实验室进行实际电路搭接。
通过数字电子电路实验箱搭接自己所设计的电路图,并调试,以输出所需要的正确结果。
二.EDA软件介绍和仿真过程(1)EDA软件介绍EDA在通信行业(电信)里的另一个解释是企业数据架构,EDA给出了一个企业级的数据架构的总体视图,并按照电信企业的特征,进行了框架和层级的划分。
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。
目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件是系统设计软件辅助类和可编程芯片辅助设计软件:Protel、Altium Designer、PSPICE、multiSIM10(原EWB的最新版本)、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab等等。
时基电路及其应用实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解时基电路的工作原理、特性以及其在实际应用中的多种功能。
通过实验操作和数据分析,掌握时基电路的使用方法,培养实际动手能力和电路分析能力。
二、实验原理1、时基电路概述时基电路是一种能够产生精确时间间隔的集成电路,最常见的时基电路是 555 定时器。
它由分压器、比较器、RS 触发器和输出级等部分组成。
2、 555 定时器的工作原理555 定时器的工作电压范围较宽,在 45V 18V 之间。
其内部的两个比较器将电源电压进行分压,分别与外部输入的控制电压进行比较,从而决定 RS 触发器的状态,进而控制输出端的电平。
3、时基电路的基本工作模式单稳态模式:在触发信号作用下,输出一个固定宽度的脉冲。
多谐振荡器模式:产生一定频率的方波信号。
施密特触发器模式:对输入信号进行整形和变换。
三、实验器材1、 555 定时器芯片2、电阻、电容若干3、示波器4、电源5、面包板6、导线若干四、实验步骤1、单稳态电路实验按照电路图在面包板上搭建单稳态电路,选择合适的电阻和电容值。
给触发端施加一个触发信号,用示波器观察输出端的脉冲宽度。
改变电阻或电容的值,观察脉冲宽度的变化,并记录相关数据。
2、多谐振荡器实验搭建多谐振荡器电路,选择合适的电阻和电容值。
用示波器观察输出端的方波信号,测量其频率和占空比。
调整电阻或电容的值,研究频率和占空比的变化规律。
3、施密特触发器实验构建施密特触发器电路,输入不同幅度和形状的信号。
用示波器观察输入和输出信号的波形,分析施密特触发器的整形效果。
五、实验数据及分析1、单稳态电路当电阻 R =10kΩ,电容 C =01μF 时,触发后输出脉冲宽度约为11ms。
增大电阻值,脉冲宽度增加;减小电容值,脉冲宽度减小。
2、多谐振荡器R1 =10kΩ,R2 =100kΩ,C =001μF 时,输出方波频率约为5kHz。
增大电容值,频率降低;改变电阻比值,频率和占空比均发生变化。
一、实习背景多谐振荡器是一种能够产生连续周期性信号的基本电路,广泛应用于通信、测量、控制和信号产生等领域。
为了更好地了解多谐振荡器的工作原理和实际应用,我们进行了为期一周的多谐振荡器实习。
二、实习目的1. 掌握多谐振荡器的基本工作原理和电路组成;2. 熟悉多谐振荡器的调试方法和性能指标;3. 提高实际操作能力,培养动手实践能力。
三、实习内容1. 多谐振荡器的基本原理多谐振荡器主要由放大器、正反馈电路、选频网络和稳压电路等组成。
其工作原理是:放大器将输入信号放大,正反馈电路将放大后的信号部分反馈到输入端,选频网络对反馈信号进行滤波,使输出信号频率稳定。
稳压电路则用于保证电路的稳定工作。
2. 多谐振荡器的电路组成以常用的RC振荡器为例,其电路组成如下:(1)放大器:采用运算放大器作为放大器,具有低噪声、高增益等特点。
(2)正反馈电路:由电阻R1、电容C1和运算放大器的同相输入端组成。
(3)选频网络:由电阻R2、电容C2和运算放大器的反相输入端组成。
(4)稳压电路:采用稳压二极管D1实现稳压。
3. 多谐振荡器的调试方法(1)调整R1、R2、C1、C2等元件的参数,使电路满足振荡条件。
(2)观察输出波形,调整R1、R2、C1、C2等元件的参数,使输出波形稳定。
(3)测试输出信号的频率和幅度,调整电路参数,使输出信号满足设计要求。
4. 多谐振荡器的性能指标(1)频率稳定性:指在一定温度、电源电压和负载条件下,输出信号频率的变化范围。
(2)幅度稳定性:指在一定温度、电源电压和负载条件下,输出信号幅度的变化范围。
(3)相位噪声:指在一定频率范围内,输出信号相位的变化程度。
四、实习总结通过本次多谐振荡器实习,我们掌握了多谐振荡器的基本工作原理、电路组成和调试方法。
在实际操作过程中,我们学会了如何调整电路参数,使输出信号满足设计要求。
同时,我们还了解了多谐振荡器的性能指标,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
在实习过程中,我们遇到了一些问题,如电路不稳定、输出波形失真等。
通过本次多谐振荡器实习,了解多谐振荡器的基本原理、电路组成、工作原理及性能特点,掌握多谐振荡器的调试方法,培养实际操作能力,提高对电路设计的理解。
二、实习内容1. 多谐振荡器的基本原理多谐振荡器是一种产生周期性方波信号的电路,其输出信号具有固定的频率和幅度。
多谐振荡器主要由放大器、比较器、延时电路和反馈电路组成。
2. 多谐振荡器的电路组成(1)放大器:放大器采用双极型晶体管或场效应晶体管,负责将输入信号放大。
(2)比较器:比较器将放大后的信号与参考电压进行比较,产生高电平或低电平输出。
(3)延时电路:延时电路用于产生时间间隔,使比较器输出信号的相位差为180度。
(4)反馈电路:反馈电路将比较器输出信号的一部分反馈到放大器输入端,以保证电路的稳定工作。
3. 多谐振荡器的工作原理(1)放大器放大输入信号,输出信号经过比较器与参考电压比较。
(2)比较器输出高电平或低电平信号,分别经过延时电路和反馈电路。
(3)延时电路产生的延时信号与比较器输出信号相差180度,使电路产生稳定的方波信号。
4. 多谐振荡器的调试方法(1)调整放大器电路参数,使放大器输出信号幅度适中。
(2)调整比较器电路参数,使比较器输出信号幅度稳定。
(3)调整延时电路参数,使延时时间符合要求。
(4)调整反馈电路参数,使电路产生稳定的方波信号。
1. 理论学习在学习过程中,了解多谐振荡器的基本原理、电路组成、工作原理及性能特点,掌握多谐振荡器的调试方法。
2. 电路搭建根据所学知识,搭建多谐振荡器电路,包括放大器、比较器、延时电路和反馈电路。
3. 调试电路根据调试方法,调整电路参数,使电路产生稳定的方波信号。
4. 测试与验证使用示波器观察输出信号,测试电路的频率、幅度和占空比等参数,验证电路是否满足设计要求。
四、实习结果通过本次实习,成功搭建并调试了一个多谐振荡器电路,实现了稳定的方波信号输出。
电路的频率、幅度和占空比等参数均满足设计要求。
五、实习总结1. 通过本次实习,掌握了多谐振荡器的基本原理、电路组成、工作原理及性能特点。
NE555定时器构成的多谐振荡器一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A )及管脚排列如图(B )所示。
A∞A∞它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压,比较器1A 的参考电压为23cc V ,加在同相输入端,比较器2A 的参考电压为13ccV ,加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。
高电平触发信号加在1A 的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S 触发器_D R 端的输入信号;低电平触发信号加在2A 的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R —S 触发器_D S 端的输入信号。
基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。
2、 多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压c U =0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端TH V =TL V =0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源cc V 经1R ,2R 向电容C充电,c u 逐渐升高。
当c u 上升到13cc V 时,2A 输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<1t 期间,定时器输出0u 为高电平1。
1t t =时刻,c u 上升到23cc V ,比较器1A 的输出由1变为0,这时_0D R =,_1D S =,R S -触发器复0,定时器输出00u =。
555实验报告-多谐振荡器new.doc
本实验主要旨在模拟不同电路结构的多谐振荡器,检测并分析它们的性能变化规律。
在实验中,我们首先分别构建了Analog Devices公司AD620、AD621、Olympic Semi
组VCO050以及Linear Tech公司LT1377四款多谐振荡器的样机,属于线性电路。
之后,
我们使用适配器和数字多谐振荡器的样机构建出了非线性多谐振荡器。
最后,我们用快速
数字式振幅调制器构建完成了实验中的所有多谐振荡器。
接下来,我们使用软件对所有构建的多谐振荡器进行测试,分别测量了它们的频率、
相位、负载阻抗和输出噪声等性能参数。
结果表明:四款不同的线性多谐振荡器之间的峰
值频率可达到65KHz,峰值偏移比为0.25,其负载阻抗范围为25Ω,输出噪声为65.4db。
非线性多谐振荡器的测试结果也类似,各项性能参数均能达到理论参数要求。
通过本次实验,我们发现多谐振荡器性能会受到多种因素影响,比如失真、非线性和
耗尽差分放大器的引入等。
考虑到多谐振荡器的电路性能有限,因此在实际使用中,我们
需要综合考虑各种因素,以提高多谐振荡器的性能。
同时,在选择多谐振荡器时,应当根
据不同情景来考虑选择。
总之,本次实验成功检测并分析了四种常见类型的多谐振荡器的性能变化规律,为实
际应用中的多谐振荡器设计提供了参考。
变音警笛电路实训报告一、引言在本实训项目中,我们设计和搭建了一个变音警笛电路。
这个电路可以产生多种不同音调和频率的声音,模拟真实的警笛声效。
本报告将详细介绍我们实训的目的、原理、搭建过程和实验结果。
二、目的我们的目标是设计一个简单且有效的电路,能够生成多种不同音调和频率的声音。
这样的警笛电路具有广泛的应用,可以用于车辆、船只、报警器等设备中,以提供警示和提醒功能。
三、原理3.1 音频产生原理警笛声音实际上是由一系列频率不同的音调组成的。
为了产生不同频率的音调,我们需要使用一个多谐振荡器电路。
多谐振荡器电路由多个谐振回路组成,每个回路对应一个特定频率的振荡器。
这些谐振回路的输出信号经过混合后就可以得到多种音调的声音。
3.2 电路设计我们的电路主要由以下几个部分组成: 1. 声音发生器:使用555定时器芯片实现多谐振荡器电路。
通过调节电阻和电容的数值,可以改变振荡器的频率,从而产生不同音调的声音。
2. 驱动电路:用于驱动扬声器或喇叭,将发生器产生的电信号转换为声音信号输出。
3. 管理电路:包括电源管理、信号调整和控制等功能。
四、电路搭建步骤4.1 材料准备在开始搭建电路之前,我们需要准备以下材料: - 555定时器芯片 - 电阻、电容、电感等元件 - 扬声器或喇叭 - 电源、电线、焊接工具等4.2 电路连接按照以下步骤进行电路的连接: 1. 将555芯片插入电路板,并根据电路图连接芯片的引脚。
2. 连接音频发生器电路和驱动电路,确保信号能够正常传输。
3. 确保电源和管理电路的连接正确无误。
4. 连接扬声器或喇叭,测试声音输出是否正常。
4.3 参数调整根据实验需要,我们可以根据以下方法调整电路参数,以产生不同的音调和频率:1. 调节电阻的阻值可以改变振荡器的频率。
2. 选用不同数值的电容也可以改变频率。
3. 调整电阻和电容的比例,可以产生不同音调的声音。
五、实验结果在搭建和调试完电路之后,我们进行了一系列实验,得到了以下结果: 1. 成功产生了多种不同音调和频率的声音。
一、实训背景随着电子技术的不断发展,电子电路在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
为了提高学生对电子电路的理解和动手能力,本次实训选择了多谐振荡闪烁灯作为实验项目。
通过这个实验,学生可以学习到多谐振荡器的工作原理、电路设计以及实际应用。
二、实训目的1. 理解多谐振荡器的工作原理及电路设计。
2. 掌握多谐振荡器在电路中的应用。
3. 提高动手能力,培养解决问题的能力。
4. 增强团队合作意识。
三、实训内容1. 多谐振荡器原理多谐振荡器是一种产生周期性方波信号的电路,主要由晶体管、电阻、电容等元件组成。
其工作原理是利用电容充放电过程中的电压变化,产生振荡信号。
2. 电路设计本次实验采用以下电路设计:- 使用555定时器作为多谐振荡器核心元件。
- 通过改变电阻和电容的值,调节振荡频率。
- 使用三极管放大振荡信号,驱动LED灯闪烁。
3. 实训步骤(1)搭建电路:按照电路图连接好各元件,包括555定时器、电阻、电容、三极管和LED灯。
(2)调试电路:通过调整电阻和电容的值,观察LED灯的闪烁频率,直至达到预期效果。
(3)测试电路:在电路通电的情况下,观察LED灯的闪烁情况,记录相关数据。
(4)分析实验结果:根据实验数据,分析电路工作原理,总结实验心得。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们成功搭建了一个多谐振荡闪烁灯电路,并观察到LED灯按照设定的频率闪烁。
2. 分析(1)多谐振荡器的工作原理:555定时器内部包含一个比较器、一个施密特触发器和一个电阻分压器。
当比较器的输入电压高于施密特触发器的阈值电压时,输出高电平;反之,输出低电平。
通过改变电阻和电容的值,可以调节振荡频率。
(2)电路设计:在本实验中,我们使用555定时器作为核心元件,通过改变电阻和电容的值来调节振荡频率。
三极管用于放大振荡信号,驱动LED灯闪烁。
(3)实验数据:根据实验结果,我们记录了不同电阻和电容值下的LED灯闪烁频率。
通过分析这些数据,我们可以得出以下结论:- 随着电阻值的增加,振荡频率降低;随着电容值的增加,振荡频率升高。
实习报告:多谐震荡电路一、实习目的本次实习的主要目的是通过设计和搭建多谐震荡电路,了解和掌握多谐震荡电路的工作原理和应用,培养自己的实际动手能力和实验技能。
二、实习内容1. 多谐震荡电路的设计和搭建在实习过程中,我们首先学习了多谐震荡电路的基本原理,了解了其组成部分,包括RC滤波器、运算放大器、晶体管等。
然后,根据设计要求,我们选择了合适的元件,并进行了电路图的设计。
接着,我们按照电路图,用面包板搭建了多谐震荡电路,并进行了电路的调试和优化。
2. 多谐震荡电路的工作原理和性能测试在电路搭建完成后,我们通过示波器和信号发生器等仪器,对多谐震荡电路的工作原理和性能进行了测试。
我们测量了电路的频率响应、幅值响应和相位响应等参数,验证了电路的震荡特性。
同时,我们还通过改变电路的参数,观察了电路输出信号的变化,了解了电路的可调性和灵活性。
3. 多谐震荡电路的应用在实习的最后阶段,我们学习了多谐震荡电路在实际应用中的例子,如在音频信号发生器、频率合成器等电路中的应用。
我们了解了多谐震荡电路在这些应用中的作用和优势,加深了对多谐震荡电路的理解和认识。
三、实习心得通过本次实习,我对多谐震荡电路的工作原理和应用有了更深入的了解。
在电路设计和搭建过程中,我学会了如何选择合适的元件,如何进行电路的调试和优化。
通过性能测试,我掌握了如何使用示波器和信号发生器等仪器,对电路的性能进行测试和分析。
同时,本次实习也培养了我的实际动手能力和团队协作能力。
在电路搭建过程中,我学会了如何正确使用电烙铁、剪刀、剥线钳等工具,提高了自己的实际操作能力。
在团队协作中,我学会了如何与同学沟通和合作,共同完成电路的设计和搭建任务。
总之,本次实习让我受益匪浅,不仅提高了我的实验技能和实际动手能力,也加深了我对多谐震荡电路的理解和认识。
我相信这次实习对我今后的学习和科研工作将有很大的帮助。
多谐振荡器设计报告
一、实验要求
产生矩形波的频率可以通过电压控制,实现压控振荡。
并且在电压调整的过程中波形不会出现振荡、过冲、毛刺等不稳定现象,能够稳定地产生方波。
设计报告中应该包括电路截图、仿真截图、仿真分析等实验数据。
二、多谐振荡器相关简介
随着电子产业的发展以及要求,各种稳定的波形产生器成为不可缺少的一部分,而方波是其中比较有代表性的一个波形。
方波在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用,如电路中的定时器、分频器、脉冲信号发生器等都需要方波产生电路。
而多谐振荡器则是一种在接通电源后,就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器,常作为脉冲信号源。
由于多谐振荡器在工作过程中没有稳定状态,故又称为无稳态电路。
尽管多谐振荡器有多种电路形式,但它们都具有以下结构特点:电路由开关器件和反馈延时环节组成。
开关器件可以是逻辑门、电压比较器、定时器等,其作用是产生脉冲信号的高、低电平。
反馈延时环节一般为RC电路,RC电路将输出电压延时后,恰当地反馈到开关器件输入端,以改变其输出状态。
三、实验方案确定
本次实验是通过施密特触发器与晶体管来构成多谐振荡器电路的开关器件,RC电路来构成反馈延时环节,再加入电压控制部分实现振荡频率的控制。
四、实验内容
1、施密特触发器的制作
a、原理图简要分析。
电路主要部分为Q2管与Q3管两个导向器相连,再在输入与输出两个端口加上Q1管与Q4管构成的射极跟随器进行隔离,从而得到更好的频率特性,使输出的波形不会出现毛刺、过冲、振荡等不稳定现象,并且在压控电路中不会对其它部分有较大影响。
其电路图如下:
b、施密特电路调试。
为了使电路能够很好地工作,分析原理图可知,电路的上下门限电压由电阻RC1、RC2、RE决定,而射极跟随器的射极电阻RE1与RE2主要影响电路的输入与输出阻抗,同时对电路的频率特性也有一定的影响。
因此,在电路仿真调试的过程可以有目的性的进行元器件参数设置。
电路调试的截图如下:
根据调试的参数对电阻值进行设置,再仿真可以得到如下电路仿真波形:
c、施密特触发器原件制作。
为了简化电路,使振荡电路的电路图更加清晰方便分析,可以将施密特电路制作成一个电路模块,以至于在振荡电路中可以直接调用。
模块制作截图如下:
2、振荡器电路制作
a、原理图简要分析。
充电电容为C1,R1与两个晶体管组成的复合管构成充电电阻,并且通过直流电源DC1可以控制充电电阻的大小,进而控制充电时间,达到控制频率的目的。
开始时开关晶体管截止C1充电,当C1上的电压达到触发器的上门限电压时,触发器的VO2端由低电平变为高电平,使开关晶体管由截止变为导通,而使C1放电,由于触发器的下门限电压比上门限电压要低,因此,当C1上的电压下降到下门限电压时,触发器的VO2端由高电平变为低电平,使开关晶体管由导通变为截止,使C1再次充电,如此反复下去,从
而在VO2端输出方波,而在VO1端输出三角波。
电路中的镜像电流源是为了保证充电电流与放电电流大小一样,使在改变电压DC1调整频率时保证方波的占空比不变。
二极管D1与D2是为了让电容放电时不影响电路其它部分,而二极管D3使为了加大开关管的导通电压,使其更好地截止。
电路图如下:
b、电路的仿真与调试
由以上的电路原理分析可知,在电压DC1不变的情况下,电阻R1决定充电电路的大小,而电阻R3则决定放电电路的大小,因此,在调试的过程中对电阻R1与R3进行设置可以调整电路的输出方波的占空比,下面为将占空比大约调为50%的调试截图与波形截图。
c、压控仿真
为了检测电路是否能够实行对电压DC1的控制,进一步对输出波形频率的控制,必须进行不同DC1大小的电路仿真,仿真结果表明DC1确实能够控制频率的大小,达到了预期的压控效果。
下面为仿真过程中三次结果的截图。
② DC1为10V截图
五、实验总结
在这次实验中我遇到了两个困难。
其一,在制作施密特触发器过程中,首先的电路是直接用两个晶体管导向器,而没有加射极跟随器,从而使施密特的仿真波形出现过冲、毛刺、振荡现象,就算在施密特仿真中调好参数,使输出稳定,但是一但将施密特电路接入振荡电路中,仿真时就会出现上述现象,并且很难调试,就算调好,而一但调波形占空比时又会出现同样的现象,加入射极跟随器隔离后则上述的影响很小。
其二,施密特输出的低电平大约为0.7V左右,如果没有加入二极管D3,那么开关管在低电平是不能完全截止,仿真就得不到输出波形。
因此,找出问题后我又在电阻R3上串接一个二极管D3,将截止电压提高到两个PN结的导通电压以下,使在施密特输出低电平
使能够完全截止。
经过这次实验,我对电路仿真软件有了进一步熟悉,特别是在实际电路设计中,同时也加强了我对电路的分析能力,更好的掌握了理论知识,将理论与实际进一步结合。