电子技术综合设计实验报告.doc

电子技术综合设计实验报告 摘要： 1、通过电子技术基础（模电、数电）课程的学习，基本能够综合运用基本理论和集成电子器件，自行设计简单电路，并通过插班实践验证电路功能的正确性。 2、功能要求： 基础部分： 1.电路输出波形为：方波、三角波； 2.波形均没有明显失真； 3.输出频率实现可调。 发挥部分： 1.电路输出波形为：正弦波； 2.波形均没有明显失真； 3.输出频率实现可调。 3、规范化地撰写实验报告。 4、采用555定时器，由555产生方波信号，方波经RC积分电路积分后即可得到三角波，再由三角波通过RC积分电路得到正弦波，该方案集成度高，同时产生正弦波的方法简单、易调。但实际遇到种种困难不能在短时间内解决，所以又设计了用运放电路产生正弦波的电路，并验证了其正确性。 关键词： 555定时器 RC积分电路 运放电路 目录： 1、方案论证与比较………………………………………………3 2、系统设计框图…………………………………………………3 3、电路原理分析…………………………………………………3 3.1方波发生部分……………………………………………4 3.2三角波发生部分…………………………………………5 3.3正弦波发生部分…………………………………………6 4、问题及解决方案………………………………………………7 5、心得体会………………………………………………………8 6、参考文献………………………………………………………9 方案论证与比较 用纯模拟技术设计多信号发生器产生方波、三角波和正弦波，但是那样根据电压比较器的传输特性，产生的方波工作特性存在X形曲线，则波形存在失真。而且，用纯模拟电路设计需要更多的硬件资源，结构复杂、体积庞大、成本高 采用555定时器，由555产生方波信号，方波经RC积分电路积分后即可得到三角波，再由三角波通过RC积分电路得到正弦波，该方案集成度高，同时产生正弦波的方法简单、易调。 555定时器是一种集模拟、数字于一体的中规模集成电路，其应用极为广泛。它不仅可用于信号的产生和变换，还常用于控制与检测电路中；在本实验中运用555定时器的信号产生功能。 系统设计框图 1.555定时器是一种应用方便的中规模集成电路, 广泛用于信号的产生、变换、控制与 检测。 初步设计的电路图如下： 初步设计的方波、三角波、正弦波发生电路图 但实际遇到种种困难不能在短时间内解决，所以又设计了用运放电路产生正弦波的电路，并验证了其正确性。 2.实际方波、三角波发生电路： 方波信号、三角波信号发生电路 3. 方波信号发生器原理及解析： 方波发生原理图 如上图所示，由于电路中的二极管D1、D2的单向导电特性，是电容C的充放电回路分开，调节电位器，就可调节多谐振荡器的占空比。 电源通过Vcc向RA、D1向电容C充电，充电时间为 tpH = RAC1n2≈0.7RAC 电容C通过RB、D2及555中的三极管T放电，放电时间为 tPL=RBC1n2≈0.7RBC 因而，振荡频率为 电路输出波形的占空比为 5.三角波信号发生器原理及解析： 积分电路 积分电路波形 对由555定时器组成占空比可调的多谐振荡器进行修改，并增加RC电路，对输出的方波进行积分，即可得到三角波，再积分可得到正弦波。 积分电路一定要满足 ，一般取10倍即可。若R与C已选定，则取输入信号的频率。当方波的频率一定时，τ值越大，三角波的线性越好，但其幅度也随之下降。τ值变小时，波形的幅度随之增大，但其线性将变坏。 6.正弦波信号发生器原理及解析： 由于用上图在仿真实验中调试并不能得到正弦波，但其原理确实正确。所以，又选用模拟电路的方法另外设计了一个正弦波发生器。 产生正弦波发生电路 以RC桥式振荡电路， 这个电路由放大电路 和选频网络 。为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其高输入阻抗和低输出阻抗的特点。而则由Z1、Z2和R1、R2组成，同时兼作正反馈网络。通过正反馈的选频网络，输出幅度愈来愈大，最后受电路中非线性元件的限制，使振荡幅度自动地稳定下来，开始时，AV =1+ Rf/R1略大于3，达到稳定平衡状态时，AV=3，FV=1/3(ω=ω0=1/RC）。 正弦波发生原理图 （1）调频：因为f=，调节选频网络的电阻值或电容值即可调节频率。 （2）调幅：因为对于反相放大电路其电压增益AV=-R2/R1 ，则调节放大网络的电阻值即可调节幅值。 综上所述，在此实验中，一个正弦波振荡电路应当包括放大电路、反馈网络、选频网络和