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阶梯波发生器电路实验报告

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课题名称：阶梯波发生器的设计和实现 院 系： 班 级： 姓 名： 班内序号：

目录 摘要： ....................................................................................................................................................................... 2 关键词： ................................................................................................................................................................... 2 实验任务 ................................................................................................................................................................... 3 1、基本要求： ............................................................................................................................................. 3 2、提高要求： ............................................................................................................................................. 3 3、探究环节： ............................................................................................................................................. 3 实验设计 ................................................................................................................................................................... 3 结构框图： ................................................................................................................................................... 3 1.阶梯波发生电路 ............................................................................................................................ 3 2.三极管输出特性测试电路： ........................................................................................................ 4 电路实现方案和原理： ............................................................................................................................... 4 1.阶梯波发生器方案和原理： ........................................................................................................ 4 a.脉冲发生器电路设计 .................................................................................................................... 5 b.积分器电路设计 ............................................................................................................................ 6 c.迟滞电压比较器电路设计 ............................................................................................................ 6 2.交流电转12v直流电源电路设计： ............................................................................................ 7 3.三极管输出特性曲线测试电路方案和原理：............................................................................. 8 电路特性仿真（orcad）： ............................................................................................................................ 8 1.脉冲发生器反馈电阻（R1）对波形的影响： ............................................................................ 8 2. Rf1对阶梯波的影响： .............................................................................................................. 10 3.Rp1对阶梯波电路的影响： ...................................................................................................... 11 4.Rp3对阶梯波电路的影响： ...................................................................................................... 13 2

5.Rw3对阶梯波电路的影响： ...................................................................................................... 14 电路测试与实现 ..................................................................................................................................................... 15 调试方法： ................................................................................................................................................. 15 电路实现： ................................................................................................................................................. 15 1.面包板搭建实现： ...................................................................................................................... 15 2.脉冲波输出波形： ...................................................................................................................... 16 3.阶梯波输出： .............................................................................................................................. 17 4.三极管输出特性曲线输出： ...................................................................................................... 17 故障、问题分析及解决： ......................................................................................................................... 18 总结与体会： ......................................................................................................................................................... 18 附录： ..................................................................................................................................................................... 19 1.元器件： .................................................................................................................................................. 19 2.仪器仪表： .............................................................................................................................................. 19 3.工具： ...................................................................................................................................................... 20 4.protel原理图 ............................................................................................................................................ 20 a.电源电路（单路12v DC） ......................................................................................................... 20 b.阶梯波发生电路（左）和三极管输出特性测试电路（右） ................................................... 20 5.PCB印刷 .................................................................................................................................................. 21 a.电源电路（单路12v DC） ......................................................................................................... 21 b.阶梯波发生电路及三极管输出特性测试电路........................................................................... 22 PCB板接口注释： ..................................................................................................................................... 22 参考资料： ............................................................................................................................................................. 23

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阶梯波发生器

阶梯波发生器

目录任务书 (1)前言 (3)一. 方案论证 (4)1.1 提出方案 (4)1.2 方案论证 (4)二. 基本原理 (5)三．具体电路设计 (5)3.1 电源电路部分 (6)3.2 压控振荡器 (6)3.3 计数器 (8)3.4 数模转换电路 (9)3.5 反相器 (11)四．实验装调及过程及参数分析 (13)五．实验结论及误差分析 (14)六．心得体会 (17)七．附录 (17)7.1 元器件清单 (18)7.2 器件管脚图 (18)八．总体电路图 (19)前言“电子技术课程设计”是电子技术课程的实践性环节。

是在我们学习了《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》等课程的基础上进行的综合性训练，我们组这次训练的课题是“压控阶梯波发生器的设计与制作”。

此次课程设计的课题是针对我们学习《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》这两门课程的基础上，并在其辅助下完成的。

此次进行的综合性训练，不仅培养了我如何合理运用课本中所学到的理论知识与实践紧密结合，独立解决实际问题的能力。

通过此次“电子技术课程设计”我们应达到以下的基本要求：首先，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识来独立完成此次设计课题，培养我们查阅手册和文献资料的良好习惯，以及培养我们独立分析和解决实际问题的能力。

其次，在学习了理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件的类型和特征，并掌握合理选用的原则。

再次，就是学会电子电路的安装与调试技能，以及与同组的组员的团结合作的精神。

最后，为了满足学生对电工、电子技术课程的实践需求，学校特地给我们提供了为期四周的课程设计时间，这门课程将电子技术基础理论与实际操作有机地联系起来，意在加深我们对所学理论课程的理解。

通过让我们运用已基本掌握的具有不同功能的单元电路的设计、安装和调试方法，在单元电路设计的基础上，设计出具有各种不同用途的电子装置。

深化所学理论知识，培养综合运用能力，增强独立分析与解决问题的能力。

阶梯波发生电路 -回复

阶梯波发生电路 -回复

阶梯波发生电路
阶梯波发生电路（也称作方波发生电路）是一种常见的信号发生电路，可以用来产生一系列矩形波或近似于矩形波的波形。

阶梯波发生电路通常由一个振荡器和一个分频器组成。

以下是一个简单的阶梯波发生电路的示例：
1.首先，我们使用一个振荡器来产生一个高频的正弦波信号。

2.然后，我们使用一个分频器将这个高频正弦波信号分频成较低
频率的矩形波或近似矩形波信号。

3.最后，我们使用一些逻辑门（如与门、或门、非门等）来对分
频器输出的信号进行处理，以生成我们想要的波形形状。

12.2阶梯波发生器电路

12.2阶梯波发生器电路


R7 U C 1 f = ⋅ ⋅ 2( R3 + RP1 ) R8 U 0 m
式中Uom为LM311最大输出电压，约为13V。 由上式可知，若要改变阶梯波的频率，可通过调 节压控振荡器的频率来实现。
对阶梯波幅值的要求可通过调节RP2来实现。 对阶梯波台阶的要求可通过改变74LS90的计 数状态来实现。 本例运放A1D、A1C输出电压随计数器74LS90 状态转换如表12.2.1 所示。
表12.2.1 运放U4D、U4C输出电压 随计数器74LS90状态转化表 74LS90 QD 0 0 0 0 1 QC 0 0 1 1 0 QB 0 1 0 1 0 A1D输出 A1D(V) 0 -1.25 -2.5 -3.75 -5.0 A1C输出 A1C(V) 0 2 4 6 8
电路仿真结果如图12.2.3所示。
12.2 阶梯波发生器电路
该电路产生5个台阶的阶梯波电路，电路 由电压跟随器、压控振荡器、五进制计数器、 缓冲器、反相求和电路及反相器组成，其框图 如图12.2.1所示。
12.2.原理电路如图12.2.2所示。
图12.2.2 阶梯波发生器原理电路
压控振荡器的频率
图12.2.3 5个台阶的阶梯波仿真图
阶梯波信号发生器6阶梯

阶梯波信号发生器6阶梯

阶梯波信号发生器6阶梯目录第一章：绪论1.1 设计题目1.2 设计要求1.3 题目分析及构思第二章：总体设计与实践2.1 总体方框图2.2 电路原理分析第三章：测试及其分析3.1 定性说明和定量计算3.2 仿真第四章：程序设计历程4.1 仿真实现过程中遇到的问题及排除措施4.2 设计心得体会附录：参考文献第一章绪论1.1【设计题目】：设计题目：阶梯波信号发生器1.2【设计要求】：设计要求： 1.设计一个能产生周期性阶梯波的电路；2.阶梯波周期在20ms 左右；3.输出电压范围10V ；4.阶梯个数4个以上； 5频率可调；6，输出电压可调。

.1.2【设计要求】：设计能产生周期性阶梯波的电路：tu o oU 0.25U55550.5U 0.75U图2 阶梯信号发生器输出波形示意图1.3【题目分析及构思】：阶梯信号发生器可由电压跟随器、555定时器构成的多谐振荡器、六进制计数器、缓冲器、反相求和电路及反相器组成，其框图如图6.3.1所示。

该电路能产生6个台阶的阶梯波。

图6.3.1 阶梯信号发生器框图信号发生器产生三角波通过电压跟随器进入555定时器构成的多谐振荡器，，电路形成自激振荡，输出为矩形脉冲，输出的矩形脉冲通过六进制计数器进行计数，计数结果通过缓冲器进入反相求和电路进行波形相加，形成反相的阶梯波形，输出结果再通过反相器输出为正相阶梯波形。

第二章总体设计与实践2.1【总体方框图】图6.3.1 阶梯信号发生器框图2.2【电路原理分析】需要信号发生器来作为信号源。

用运算放大器、电阻和可调电阻构成电压跟随器，具有电压跟随作用。

555定时器构成的多谐震荡器，由震荡器产生自激震荡产生矩形脉冲，电路的充放电常数决定波的周期，所以用555定时器构成的多谐震荡器来控制阶梯波的周期。

计数器74LS90D调为六进制计数，用来控制阶梯波的阶梯数。

缓冲器用来缓冲信号。

反相求和电路用来将信号相加，形成反相的阶梯波形。

然后再通过反相器形成正相6个阶梯的阶梯波形。