的非线性逼近网络构成。般说来,逼近点越多得到的正弦波效果越好,失真度也越小,在本芯片中,失真度可以小于。在实测中得到正弦信号的失真度可达左右。其精度效果相当满意。元器件与参数设计函数信号频率和占空比的调节由于单片函数发生器有两种工作方式,即输出函数信号的频率调节电压可以由内部供给,也可以由外部供给。图为几种由内部供给偏置电压调节的接线图。图典型应用在以上应用中,由于第脚频率调节电压偏置定,所以函数信号的频率和占空比由和决定,其频率为,周期,为振荡电容充电时间,为放电时间。由于三角函数信号在电容充电时,电容电压上升到比较器规定输入电压的倍,分得的时间为在电容放电时,电压降到比较器输入电压的时,分得的时间为对图中,如果,就可以获得占空比为的方波信号。其频率。正弦函数信号的失真度调节由于单片函数发生器所产生的正弦波是由三角波经非线性网络变换而获得。该芯片的第脚和第脚就是为调节输出正弦波失真度而设置的。图为个调节输出正弦波失真度的典型应用,其中第脚调节振荡电容充电时间过程中的非线性逼近点,第脚调节振荡电容在放电时间过这次课程设计让我们学到了很多,不仅是巩固了先前学的模电数电的理论知识,而且也培养了我们的动手能力,更令我们的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计类似这样的锻炼机会能更多些,主要参考文献电子技术基础模拟部分第五版康华光主编高等教育出版社电子线路设计实验测试第二版谢自美主编华中科技大学出版社电子电路大全合定本中国计量出版社常用模拟集成电路手册郝鸿安主编人民邮电出版社模拟电子技术实验及综合实训教程于卫主编华中科技大学出版社程中的非线性逼近点,在实际应用中,两只的电位器应选择多圈精度电位器,反复调节,可以达到很好的效果。图正弦波失真度调节电路仿真结果与分析器件清单表表元器件清单表元器件名称个数型号主要参数集成运放集成芯片可调电阻,电阻电容,直流稳压电源五电路接线图六实验结果方波三角波正弦波七讨论调试过程中,方波波形出现了些失真,猜想是存在定干扰,在检查接线是否存在松动以及将示波器测试头的黑夹子接地后,得到改善。通过调节滑动变阻器可以改变占空比,得到最理想的输出波形。八成员分工按照完成的工作量排序主要成员主要完成工作张越组长前期电路设计部分报告撰写及整理其他组员报告电路接线与调试陈梦洁电路中参数计算部分报告撰写辅助电路接线姚鑫网上搜索资料部分报告撰写领取元器件陈红图书馆文献查阅部分报告撰写八设计总结课题设计情况总结经过这段时间不懈的努力,我们小组顺利完成了课程设计的全部任务。通过这次设计,我们的理论知识掌握得更扎实,动手能力明显提高。同时,通过网上搜索等多方面的查询资料,我们学到许多在书本上没有的知识,也认识到理论联系实践的重要。理论学得好,但如果只会纸上谈兵,点用都没有。同时,这次课程设计提高了我的团队合作水平,使我们配合更加默契,体会了在接好电路后测试出波形的那种喜悦。知识与技能应用情况总的来说,我们的实验进行的比较顺利,根据原理图我们很快接好了线。在实验过程中,我们也遇到了不少的问题。比如波形失真,甚至不出波形这样的问题。这次实习我从刚开始的什么都不懂不会不敢不碰,到现在的基本了解了个电路元件是如何构成的,还有以前看的集成板上让人难琢磨的电路焊接图我都可以看懂些了,其中的电路仿真也让我对以前学习的电路知识有了详细地了解。我们顺利完成了这周的模拟电子的课程设计。建议和改进由以上两式可以得到以下结论电位器在调整方波三角波的输出频率时,不会影响输出波形的幅度。若要求输出频率的范围较宽,可用改变频率的范围,实现频率微调。方波的输出幅度应等于电源电压。三角波的输出幅度应不超过电源电压。电位器可实现幅度微调,但会影响方波三角波的频率。三角波正弦波转换电路的工作原理三角波正弦波转换原理图差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器,可以有效的抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。分析表明,传输特性曲线的表达式为式中差分放大器的恒定电流温度的电压当量,当室温为时,。如果为三角波,设表达式为式中三角波的幅度三角波的周期。为使输出波形更接近正弦波,由图可见传输特性曲线越对称,线性区越窄越好三角波的幅度应正好使晶体管接近饱和区或截止区。图为实现三角波正弦波变换的电路。其中调节三角波的幅度,调整电路的对称性,其并联电阻用来减小差分放大器的线性区。电容为隔直电容,为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形。三角波正弦波转换电路元器件与参数设计从电路的设计过程来看电路分为三部分方波部分三角波部分三角波部分正弦波部分方波部分与三角波部分参数的确定由,可见与成出范围工作变化周期宽,之间任意可调高的电平输出范围,从电平至易于使用,只需要很少的外部条件。管脚功能图为的管脚图。脚正弦波失真度调节脚正弦波输出脚三角波输出脚方波的占空比调节正弦波和三角波的对称调节脚正电源脚内部频率调节偏图管脚图置电压输脚外部扫描频率电压输入脚方波输出,为开路结构脚外接振荡电容脚负电原或地脚空脚。的内部框图如下图所示。图内部框图其中,振荡电容由外部接入,它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。恒流源的工作状态是由恒流源对电容器连续充电,增加电容电压,从而改变比较器的输入电平,比较器的状态改变,带动触发器翻转来连续控制的。当触发器的状态使恒流源处于关闭状态,电容电压达到比较器输入电压规定值的倍时,比较器状态改变,使触发器工作状态发生翻转,将模拟开关由点接到点。由于恒流源的工作电流值为,是恒流源的倍,电容器处于放电状态,在单位时间内电容器端电压将线性下降,当电容电压下降到比较器的输入电压规定值的倍时,比较器状态改变,使触发器又翻转回到原来的状态,这样周期性的循环,完成振荡过程。在以上基本电路中很容易获得种函数信号,假如电容器在充电过程和在放电过程的时间常数相等,而且在电容器充放电时,电容电压就是三角波函数,三角波信号由此获得。由于触发器的工作状态变化时间也是由电容电压的充放电过程决定的,所以,触发器的状态翻转,就能产生方波函数信号,在芯片内部,这两种函反比,若要得到,为。三角波正弦波部分比较器与积分器的元件计算如下,则,取,为的电位器,取平衡电阻,由式,即。当正弦波变换电路的参数选择原则是隔直电容要取得较大,因为输出频率很低,取,滤波电容视输出的波形而定,若含高次斜波成分较多,可取得较小,般为几十皮法至微法。仿真结果与分析方波三角波发生电路的仿真图方波三角波发生电路的仿真二三角波正弦波转换电路的仿真图三角波正弦波转换电路的仿真三总电路的仿真图总电路仿真器件清单表表元器件清单表元器件名称个数型号主要参数直流稳压电源双踪示波器万用表集成运放三极管,电阻若干,,电容若干滑动变阻器基于元器件的函数发生器设计思路工作原理芯片简介精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单片集成电路芯片,电源电压范围宽稳定度高精度高易于用等优点,外部只需接入很少的元件即可工作,可同时产生方波三角波和正弦波,其函数波形的频率受内部或外电压控制。性能特点具有在发生温度变化时产生低的频率漂移,最大不超过具有正弦波三角波和方波等多种函数信号输出正弦波输出具有低于的失真度三角波输出具有高线性度具有的频率输二较方案在调节相应的电位器以调整方波三角波的输出频率时,对输出波形的幅度影响不大,并且输出频率范围较宽,可以通过改变电容实现频率范围,同时亦可以实现幅度微调,且不会影响方波三角波的频率,然后再利用差分对管的饱和与截止特性进行变换。差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移。因此,我们选择方案二先通过比较器产生方波,方波通过积分器产生三角波,三角波通过差分放大器产生正弦波。四电路方案与系统参数设计基于集成运算放大器与晶体管差分放大器的函数发生器设计思路我们组总体设计思路为先通过比较器产生方波,方波通过积分器产生三角波,三角波通过差分放大器产生正弦波。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生电路,比较器输出
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