模电课程设计——简易函数信号发生器
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模拟电子技术课程设计任务书系:年级:专业:目录第1章绪论 (3)第2章函数发生器原理框图及总体框图2.1总体框图 (4)2.2 函数发生器方案选择 (5)第3章各部分电路设计及总电路图3.1 正弦波产生的工作原理 (6)3.2 方波和三角波产生的工作原理 (7)3.3 简易信号发生器总电路图 (10)第4章 EWB电路仿真及仿真结果4.1 EWB软件的简单介绍 (11)4.2正弦波发生电路的仿真 (11)4.3方波发生电路的仿真 (12)4.4三角波电路的仿真 (13)第5章 protel的仿真与电路板的制作5.1 protel99 SE 软件的简单介绍 (14)5.2 protel99中设计电路原理图的绘制 (14)5.3 protel99中PCB图的设计与制作 (15)5.4 电路板的制作 (15)5.5简易信号发生器PCB总电路封装图 (16)第7章实验总结 (17)附录A 元器件清单 (18)第一章绪论近这些年来,计算机技术进入了前所未有的快速发展时期。
而特别是高集成电路作为一个子系统的应用,发展更是迅速,已成为新一代电子设备不可缺少的核心部件,其在现实生活中的运用也是非常普遍。
在科学研究、工程教育及生产实践中,如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域,常常需要用到低频信号发生器。
在日常维修、教学和科研中,函数信号发生器也是不可缺少的工具。
而在我们生活中,以及一些科学研究中,锯齿波和正弦波、矩形波信号也是常用的基本测试信号。
譬如在示波器、电视机等仪器中,为了使电子按照一定规律运动,以利用荧光屏显示图像,常用到锯齿波产生器作为时基电路。
函数发生器作为一种通用的电子仪器,在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。
但市面上能看到的电子仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。
加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产,都使我们研制一种高精度、宽频带,能产生多种波形并具有程控等多功能函数发生器成为可能。
漳州师范学院《模拟电子技术》课程设计设计题目:简易函数型号发生器的设计姓名:学号系别:物理与电子信息工程系专业:电气工程及其自动化年级:指导教师:2012年5月9日目录摘要一系统设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 41.设计任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 42.设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 4二方案选择与比较┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5三电路设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7 1.系统原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄72.方波--三角波发生电路┄┄┄┄┄┄┄83.正弦波发生电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄94.M ultisim软件仿真┄┄┄┄┄┄┄┄┄11四 PCB布板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14五实物安装与调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 1.实物图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 2.测试的波形┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄163.实验结果分析及与仿真对比┄┄┄┄┄┄19六设计总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20七原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21摘要本方案采用LM324集成运放芯片,外加电阻、电容等元器件调整、滤波,构成简易函数信号发生器。
LM324集成运放放大器芯片中四个独立的运算放大器可分别构成滞回比较器、积分器和二阶有源低通滤波器电路。
通过滞回比较器产生方波,再由积分器将方波变换为三角波然后通过二阶有源低通滤波器电路将三角波转换为正弦波。
这样就可以构成一个简易的函数信号发生器。
关键词:LM324;滞回比较器;积分运算器;二阶有源低通滤波电路一系统设计1 设计任务利用集成运算放大器LM324设计一个简易函数信号发生器,要求能产生正弦波、方波和三角波三种波形。
2 设计要求采用双电源供电形式:电源Vcc=+12V、VEE=-12V;要求在2KW 输出信号满足:(1)正弦波:Vpp≥10V;方波:Vpp≤14V;三角波:Vpp≤8V ;(2)频率范围:200Hz~3KHz范围内连续可调;(3)波形无明显失真。
模拟电路课程设计——函数信号发生器一、设计任务和要求1 在给定的±12V直流电源电压条件下,使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。
2 信号频率:1kHz~10kHz3 输出电压:方波:Vp-p≤24V三角波:Vp-p≤6V正弦波: Vp-p>1V4 方波:上升和下降时间:≤10ms5 三角波失真度:≤2%6 正弦波失真度:≤5%二、设计方案论证1.信号产生电路〖方案一〗由文氏电桥产生正弦振荡,然后通过比较器得到方波,方波积分可得三角波。
三角波这一方案为一开环电路,结构简单,产生的正弦波和方波的波形失真较小。
但是对于三角波的产生则有一定的麻烦,因为题目要求有10倍的频率覆盖系数,然而对于积分器的输入输出关系为:显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。
而这是电路所不希望的。
幅度稳定性难以达到要求。
而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。
〖方案二〗由积分器和比较器同时产生三角波和方波。
其中比较器起电子开关的作用,将恒定的正、负极性的方波三角波电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。
该电路的优点是十分明显的:1 线性良好、稳定性好;2 频率易调,在几个数量级的频带范围内,可以方便地连续地改变频率,而且频率改变时,幅度恒定不变;3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程,接通电源后会立即产生稳定的波形;4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数,易于变换其他波形。
综合上述分析,我们采用了第二种方案来产生信号。
下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。
2.信号变换电路三角波变为正弦波的方法有多种,但总的看来可以分为两类:一种是通过滤波器进行“频域”处理,另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。
具体有以下几种方案:〖方案一〗采用米勒积分法。
设三角波的峰值为,三角波的傅立叶级数展开:通过线性积分后:显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响,其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化(随频率的升高而衰减),这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。
《电路与模拟电子技术》课程设计任务书低频函数信号发生器的设计任务和要求:1 设计并制作能产生正弦波、矩形波(占空比可调)和锯齿波等多种信号的函数信号发生器。
2 主要技术指标和要求(1)输出的各种信号波形工作频率范围10Hz~10kHz,连续可调;(2)输出的各种信号波形幅值0~10V,连续可调。
高精度60Hz信号频率,经电容C3耦合到运放器741的②脚进行信号放大,然后从741的⑥脚输出。
调节电位器RP时,XS1插口输出0~1V,XS2插口输出0~0.1V的低频信号。
其实,C2、C5为电源滤波电容。
c3、C6为741的输入、输出耦合电容。
R5、R4为高频补偿电路。
R2、R4构成分压衰减电路。
R6为反馈电阻用以提高电路的稳定度。
CD4060各脚的输出频率:③脚为2Hz,②脚为4Hz,⑥脚为240Hz,④脚为480Hz,⑤脚为960Hz,⑦脚为1920Hz。
1 画原理图本设计中要求用Protel软件完成原理图以及PCB板。
我用的是Protel2004版本。
电路原理图的设计是印制电路板设计中的第一步,也是非常重要的一步。
电路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。
首先,原理图的正确性是最基本的要求,因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的;其次,原理图应该布局合理,这样不仅可以尽量避免出错,也便于读图、便于查找和纠正错误;最后,在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。
电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤:1、设置电路图纸参数及相关信息根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息,为以后的设计工作建立一个合适的工作平面。
2、装入所需要的元件库将所需的元件库装入设计系统中,以便从中查找和选定所需的元器件。
3、设置元件将选定的元件放置到已建立好的工作平面上,并对元件在工作平面上的位置进行调整,对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置,以便为下一步的布线工作打好基础。
1设计内容与目标1.1设计内容本次实验的内容是制作一个函数信号发生器,通过调节能够产生正弦波,三角波,方波。
1.2设计目标与要求(1)正弦波Upp ≈3V ,幅度连续可调,线性失真小。
(2)三角波Upp ≈5V ,幅度连续可调,线性失真小。
(3)方波Upp ≈14V ,幅度连续可调,线性失真小。
(4)频率范围:三段:10~100Hz ,100 Hz~1KHz ,1 KHz~10 KHz ; (5)安装调试并完成符合学校要求的设计说明书2 设计方案及原理2.1方案选择方案一:先产生正弦波,再由整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波。
方案二:先产生方波,再由积分电路将方波变成三角波,再利用差分放大器传输特性的非线性将三角波变换成正弦波。
本次设计采用方案一,即由集成运算放大器组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
2.2 总方案原理框图2.3 各组成部分的工作原理图 1 总体框图2.3.1正弦波发生电路的工作原理图2 RC 正弦波振荡电路原理如下:如图2所示,正弦波产生电路由放大电路、正反馈网络和选频率网络组成。
RC 串联臂阻抗为Z 1,RC 并联臂阻抗为Z 2,通常要满足R 1=R 2,C 1=C 2,其频率特性分析如下:)/1(111jwC R Z +=,)1/()/1(22222C jwR R jwC R Z +== 反馈网络的反馈系数2222)(31)(sRC sRC sRCZ Z Z s Fv ++=+=因s=jw ,令w 0=1/RC ,则反馈系数为)(310w w w w j Fv -+=幅频特性表达式为2002)(31ww w w Fv -+=当w=w 0=1/RC 时,幅频响应有最大值F vmax =1/3。
此时相频响应为o 0=f ϕ。
这样RC 串并联选频网络送到运算放大器同相输入端的信号电压与输出电压同相,即πϕϕn f A 2=+,RC 反馈为正反馈,满足相位平衡,可能产生振荡。
目录1设计的目的及任务1.1 课程设计的目的及任务1.2课程设计的技术指标2总体电路设计方案2.1三角波发生电路的工作原理2.2方波发生电路的工作原理2.3三角波---方波转换电路的工作原理2.4电路的参数选择及计算3 电路仿真3.1三角波发生电路的仿真3.2方波发生电路的仿真4 电路的安装与调试4.1方波发生电路的安装与调试4.2三角波发生电路的安装与调试4.3电路板调试与检验4.4电路的实验结果5实验总结6参考文献7附图设计题目函数信号发生器在本学期第十七周我们进行了维持一星期的课程设计实习,由于考试原因,我们把实习压缩到四天完成,但是任务并没有减少,所以这几天我们都在加班加点的进行工作。
我们这次实习是两个人一组,老师发了三个课题,让我们三选一进行训练。
我们选择的是第三个:函数信号发生器。
一、课程设计的目的及任务1、课程设计的目的:●培养综合应用所学知识来指导实践的能力●掌握常用元器件的识别和测试●熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法2、课程设计的任务设计一个函数信号发生器,能输出方波和三角波两种波形。
3、主要技术指标:1)、输出为方波和三角波两种波形,用开关切换输出;2)、输出电压均为双极性;3)、输出阻抗均为50Ω;4)、输出为方波时输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
5)、输出为三角波时输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
原件选择二、总体电路设计方案1、三角波发生器原理图2、方波发生器原理图在方波和三角波信号发生器电路的基础上增加了一级放大器,目的是为了实现输出电压可调和输出阻抗为50Ω。
3、三角波---方波转换电路的工作原理三角波方波转换电路原理图4、电路的参数选择及计算1)运算放大器的选择:根据指标要求,主要考虑双电源。
通用、无需调零型的运放,选择741。
2)电源电压的选择:选择正常的电源电压15V左右。
3)稳压二极管的选择:考虑输出电压和电源电压的要求,可选择稳压值为10V的稳压管,例如IN4740等。
课程设计报告题目正弦信号发生器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10电气(2)班学生姓名卢妮妮学号1004202018课程设计地点 C206课程设计学时 1周指导教师朱一纶金陵科技学院教务处制摘要当代电子技术的迅速发展,为人们的文化、物质生活提供了优越的条件,数码摄像机、家庭影院、空调、电子计算机等,都是典型的电子技术应用实例,可谓是琳琅满目、异彩纷呈。
至于电子技术在科技领域的应用,更是起着龙头的作用,例如通信工程、测控技术、空间科学等比比皆是。
而信号发生器在电子技术中发挥着重要的作用。
所谓信号发生器就是不需要外部电路输入信号,自身能够产生某种信号的电路。
许多电子电器中用到了各种形式的信号发生器(振荡器),其中大多数是正弦波振荡器,例如收音机中的本机振荡、录音机中的超音频振荡器、彩色电视机中的副载波压控振荡器,以及各种仪表中的振荡电路应用等。
本设计主要是以RC振荡器为主的正弦信号发生器。
并输出不同频率的正弦信号。
关键词:振荡器、正弦波、矩形波、三角波、频率目录第一章设计任务1.1 设计任务 (5)1.2 设计内容 (5)第二章RC桥式信号发生器2.1 RC桥式信号发生器的基本简介 (6)2.2 RC桥式信号发生器的基本组成 (6)2.3 RC桥式振荡电路的起振条件 (6)2.4 正弦波振荡电路的检验 (7)第三章电路的设计及元件的选择3.1 电路结构的确定 (8)3.2 电路元件的选择 (8)3.3元件参数表 (9)第四章电路的设计4.1 Multisim仿真电路图 (10)第五章Multisim仿真分析5.1 自激电路的起振 (11)5.2 电路的调试与输出波形 (11)5.3 数据的测量与记录 (12)5.4 比较分析 (12)第六章矩形波和三角波产生电路6.1 正弦波-矩形波转换电路 (13)6.2 矩形波-三角波转换电路 (14)6.3 正弦波-矩形波-三角波信号发生器 (15)第七章设计小结 (17)第八章参考文献 (18)第一章设计任务1.1 设计任务设计一个正弦信号发生器。
模拟电路课程设计报告目录一、课程设计的任务、要求及步骤二、设计方案的选择三、电路设计主要的技术指标四、函数信号发生器电路原理分析五、函数信号发生器元件参数的选择六、函数信号发生器的安装和调试七、课程设计的过程中遇到的问题及解决方法八、课程设计的仿真九、试验评价与问题分析十、课程设计的心得和体会十一、附录姓名学号班级学院电子信息学院题目函数信号发生器设计任务设计一函数信号发生器,能输出方波和三角波两种波形1.输出为方波和三角波两种波形,用开关切换输出;2.输出电压均为双极性;3.输出阻抗均为50Ω;4.输出为方波时输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
5.输出为三角波时输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
时间进度18周星期一布置设计方案,预设计。
18周星期二领设备、安装18周星期三至周四安装、调试教师检查18周星期五、六、日写设计报告原始参资考料文和献主要电子技术基础(模拟部分)模拟电子技术课程设计指导书电子技术基础实验指导书一、课程设计的任务、要求及步骤1.设计任务a.输出为方波和三角波两种波形,用开关切换输出;b.输出电压均为双极性;c.输出阻抗均为50Ω;d.输出为方波时输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
e.输出为三角波时输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
2.设计要求a.电路原理图绘制正确(或仿真电路图);b.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法;c.电路仿真达到技术指标。
d.完成实际电路,掌握电路的指标测试方法;e.实际电路达到技术指标。
f.原理图(草图)要清楚,标注元件参数g.正式原理图、接线图: A4打印EWB画图。
h.要求用统一格式封面;i.使用中原工学院课程设计报告专用纸。
j.图要顶天立地,均匀分布,合理布局3、设计步骤a.原理了解,清楚设计内容。
新疆塔里木大学《模拟电子技术》课程设计说明书课程名称:简易信号发生器设计系部:信息工程系专业:计算机班级:通信13模拟电子技术课程设计任务书系:信息工程系年级:大二专业:计算机目录第1章函数发生器方案选择及原理框图1.1 函数发生器方案选择 (4)1.2 总体框图 (4)第2章各部分电路设计及总电路图3.1 方波发生电路的工作原理 (6)3.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (6)3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (9)3.4电路的参数选择及计算 (10)第4章 EWB电路仿真及仿真结果4.1 EWB软件的简单介绍 (14)4.2 方波---三角波发生电路的仿真 (15)4.3 三角波---正弦波转换电路的仿真 (16)4.4 方波---三角波发生电路的仿真实验结果 (17)4.5 三角波---正弦波转换电路的仿真实验结果 (18)第5章protel的仿真与电路板的制作5.1 protel99 SE 软件的简单介绍 (19)5.2 protel99中设计电路原理图的绘制 (19)5.3 protel99中PCB图的设计与制作 (19)5.4 电路板的制作 (20)第6章电路板的调试与误差分析6.1 方波——三角波发生电路的调试 (21)6.2 三角波——正弦波转换电路的调试 (21)6.3 总电路的调试 (21)6.4 调试中遇到的问题及解决方法 (22)6.5 误差分析 (22)第7章实验总结 (25)参考文献 (26)附录1 元器件清单 (27)附录2 EWB软件简要介绍 (28)附录3 RROTEL软件简要介绍 (29)第一章函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图1.2 函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块)。
模拟电子技术课程设计报告
简易函数信号发生器
姓名:李**,马**
班级:**********
学号:**********
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日期:2016.12.28
简易信号发生器设计
摘要:
函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,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。
现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。
我们通过对电路的分析,参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。
在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。
按照设计的方案选择具体的原件,焊接出具体的实物图,并在实验室对焊接好的实物图进行调试,观察效果并与课题要求的性能指标作对比。
最后分析出现误差的原因以及影响因素。
关键字:
方案确定、参数计算、调试、误差分析。
一.设计目的:
设计构成正弦波、三角波、方波函数信号发生器
二.函数发生器总方案:
函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101 全部采用晶体管),
也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块 8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与RC振荡电路的方式形成正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过比较器,整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生正弦波—方波—三角波,再调整方波的占空比进而实现产生锯齿波的电路设计方法,本课题中函数发生器电路组成框图如下所示:
由比较器和积分器组成方波—三角波产转换电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到锯齿波的变换电路主要由调节占空比来完成。
三. 设计任务与实验原理
实际任务:
所选为题目2:函数信号发生器
输出正弦波、占空比可调的矩形波(含方波)、锯齿波(含三角波)。
实验原理:
(一)RC振荡电路——正弦波发生电路
(二)滞回比较器——正弦波—矩形波转换电路
滞回比较器特性如图,实验中希望通过改变U T阈值改变比较器对于正弦波的运算过程,进而改变矩形波的占空比。
因此我们在滞回比较器的接地端接入一个电压可调电压源,反馈支路加入了一个可调电阻的电位器,进而达到可调同名端电位的目的。
实际电路图设计如下:
(三)积分电路——矩形波—锯齿波转换电路
积分电路定义
输出信号与输入信号的积分成正比的电路,称为积分电路。
积分电路原理
从图中可以看出,Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时,Uc=Oo.随后C充电,由于RC≥Tk,充电很慢,所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故
Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt
这就是输出Uo正比于输入Ui的积分(∫icdt)
RC电路的积分条件:RC≥Tk
电路结构如图J-1,积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将锯齿波转换为抛物波。
电路原理很简单,都是基于电容的冲放电原理,这里就不详细说了,这里要提的是电路的时间常数R*C,构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。
积分电路特点
1:积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波
2:积分电路电阻串联在主电路中,电容在干路中
3:积分电路的时间常数t要大于或者等于10倍输入脉冲
宽度
4:积分电路输入和输出成积分关系
积分电路的设计方法与步骤
积分电路的设计可按以下几个步骤进行:
1.选择电路形式积分电路的形式可以根据实际要求来确
定。
若要进行两个信号的求和积分运算,应选择求和
积分电路。
若只要求对某个信号进行一般的波形变换,可
选用基本积分电路。
基本积分电路如图1
所示:
2.确定时间常数τ=RC
τ的大小决定了积分速度的快慢。
由于运算放大器的最大输出电压 Uomax为有限值(通
常 Uomax=±10V 左右),因此,若τ的值太小,则还未达到预定的积分时间 t 之前,运放已经
饱和,输出电压波形会严重失真。
所以τ的值必须满足:
当 ui为阶跃信号时,τ的值必须满足:
因此,当输入信号为正弦波时,τ的值不仅受运算放大器最大输出电压的限制,而且与输入信号的频率有关,对于一定幅度的正弦信号,频率越低τ的值应该越大。
3.选择电路元件
1)当时间常数τ=RC 确定后,就可以选择 R 和 C 的值,由于反相积分电路的输入电阻Ri=R,因此往往希望 R 的值大一些。
在 R 的值满足输入电阻要求的条件下,一般选择较大的C 值,而且 C 的值不能大于 1μF。
2)确定 RP
RP 为静态平衡电阻,用来补偿偏置电流所产生的失调,一般取 RP=R。
3)确定 Rf
在实际电路中,通常在积分电容的两端并联一个电阻 Rf。
Rf 是积分漂移泄漏电阻,用来防止积分漂移所造成的饱和或截止现象。
为了减小误差要求 Rf ≥ 10R。
4.选择运算放大器
为了减小运放参数对积分电路输出电压的影响,应选择:输入失调参数(UIO、IIO、IB)小,开环增益(Au o)和增益带宽积大,输入电阻高的集成运算放大器。
四.电路框图:
五.单元电路的计算
在习题中偶然见到改变U T的值,便设计了如是电路,通过叠加定理可算得
V=U*R p2/(R4+R p2) (+/-) U z*R4/(R4+R p2)
六.问题及解决:
实践表明,一个电子装置,即使按照设计的电路参数进行安装往往也难于达到预期效果。
这是因为人们在设计时,不可能周全地考虑各种复杂的客观问题,必须通过安装后的测试和调整,来发现和纠正设计方案的不足。
然后采取措施加以改
进,使装置达到预定的技术指标。
因此调整电子电路的技能对从事电子技术及有关领域工作的人员来说,是不应缺少的。
调试的常用仪器有:万用表、示波器、信号发生器。
1、调试前的检查
在电子元器件安装完毕后,通常不宜急于通电,要形成这种习惯,先要仔细检查。
其检查内容包括:
*检查连线是否正确
检查的方法通常有两种方法:
(1)按照电路图检查安装的线路。
这种方法的特点是根据电路图连线,按一定顺序安装好的线路,这样比较容易查出哪里有错误。
(2)按照实际线路来对照原理图电路进行查线。
这是一种以元件为中心进行查线的方法。
把每个元件引脚的连线一次查清,检查每个去处在电路图上是否存在,这种方法不但可以查出错线和少线,还容易查出多线。
为了防止出错,对于已查过的线通常应在电路图上做出标记,最好用指针式万用表“欧姆1”挡,或数字万用表“欧姆挡”的蜂鸣器来测量,可直接测量元、器件引脚,这样可以同时发现接触不良的地方。
*检查元器件的安装情况
检查元器件引脚之间有无短路和接触不良,尤其是电源和地脚,发光二极管“+”、“-”极不要接反。
2 、调试方法与原则
(1)通电观察
把经过准确测量的电源接入电路。
观察有无异常现象,包括有无元件发热,甚至冒烟有异味电源是否有短路现象等;如有此现象,应立即断电源,待排除故障后才能通电。
(2)静态调试
交流和直流并存是电子电路工作的一个重要组成部分。
一般情况下,直流为交流服务,直流是电路工作的基础。
因此,电子电路的调试有静态和动态调试之分。
静态调试过程:如,通过静态测试模拟电路的静态工作点,数字电路和各输入端和输出端的高低电平值及逻辑关系等,可以及时发现已损坏的元器件,判断电路工作情况,并及时调整电路参数,使电路工作状态符合设计要求。
(3)动态调试
调试的方法是在电路的输入端接入适当频率和幅值的信号,并循着信号流向来检测各有关点的波形,参数和性能指标。
发现故障应采取各种方法来排除。
通过调试,最后检查功能块和整机的各种指标是否满足设计要求,如必要再进一步对电路参数提出合理的修正。
七.电路与实验结果图
八. 误差分析:
a. 测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差;
b. 电流表内阻串入回路造成的误差;
c. 测得纹波电压时示波器造成的误差;
d. 示波器, 万用表本身的准确度而造成的系统误差;
九.实验心得:
实验箱的接触不良,示波器的故障都是磨练我们心智的一道道门槛,跨过去,就像从幽寂的冷夜投入曜阳的拥抱。
课程设计中的“命运多舛”从来都不曾组织我们的脚步,我们能做的就是迈向最终的清风与花香。
对我来讲,这就是一步,而在这一步中,我们收获良多良多:一个人做不到的,你还有队友;不懂的,你还有文献……这个世界上有太多困难,也有太多克服困难的方法,关键在于是否有前进的心。
十.参考文献:
童诗白模拟电子技术基础北京高等教育出版社,2006。
付扬电路与电子技术实验教程北京机械工业出版社。