正弦波-三角波-方波函數(shù)發(fā)生器課件

1、武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)0課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)書(shū)書(shū)學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 工作單位：工作單位： 信息工程學(xué)院 題題 目：目：正弦波三角波方波函數(shù)發(fā)生器初始條件：初始條件：具備模擬電子電路的理論知識(shí)；具備模擬電路基本電路的設(shè)計(jì)能力；具備模擬電路的基本調(diào)試手段；自選相關(guān)電子器件；可以使用實(shí)驗(yàn)室儀器調(diào)試。要求完成的主要任務(wù)：要求完成的主要任務(wù)：（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求）1、頻率范圍三段：10100Hz，100 Hz1KHz，1 KHz10 KHz；2、正弦波 Uopp3V，三角波 Uopp5V，方波 U

2、opp14V；3、幅度連續(xù)可調(diào)，線性失真??；4、安裝調(diào)試并完成符合學(xué)校要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)時(shí)間安排：時(shí)間安排：一周，其中 3 天硬件設(shè)計(jì)，2 天硬件調(diào)試指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師簽名： 年年 月月 日日系主任（或責(zé)任教師）簽名：系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年年 月月 日日武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1目目 錄錄摘 要.4ABSTRACT.51 概論.61.1 LM324 簡(jiǎn)介.61.2 MULNISIM 簡(jiǎn)介.72 電路方案的比較與論證.82.1 方案一 .82.2 方案二 .82.3 方案三 .93 單元電路模塊.103.1 選頻振蕩模塊 .103.1.1 RC 橋式振蕩電路及工作原理

3、 .103.1.2 RC 橋式振蕩電路實(shí)際電路參數(shù)選擇 .113.2 方波發(fā)生模塊 .123.2.1 過(guò)零比較器工作原理 .123.2.2 方波發(fā)生模塊參數(shù)選擇 .133.3 三角波產(chǎn)生模塊 .133.3.1 三角波信號(hào)產(chǎn)生原理.133.3.2 三角波產(chǎn)生模塊參數(shù)選擇 .143.4 直流穩(wěn)壓電源模塊 .144 電路仿真.164.1.正弦波.164.1.方波波.164.1.三角波.175 電路的安裝與調(diào)試.18武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)25.1 電路安裝 .185.2 電路調(diào)試 .195.2.1 正弦波 .205.2.2 方波 .205.2.3 三角波 .21心得與體會(huì).22參

4、考 文 獻(xiàn).23附件 1：元件清單 .24附件 2：電路原理圖 .26專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表.27武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3摘要摘要信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源的一種，能夠給被測(cè)電路提供所需要的波形廣泛地應(yīng)用于各大院校和科研場(chǎng)所。隨著科技的進(jìn)步，社會(huì)的發(fā)展，單一的波形發(fā)生器已經(jīng)不能滿足人們的需求，而我們?cè)O(shè)計(jì)的正是多種波形發(fā)生器。本文設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由以下三個(gè)模塊組成，即正弦波發(fā)生器模塊、方波發(fā)生器模塊、三角波發(fā)生器模塊。使用 RC 文氏橋電路來(lái)產(chǎn)生正弦波，然后通過(guò)過(guò)零比較器來(lái)產(chǎn)生方波，再通過(guò)一個(gè) RC 積分器來(lái)得到三角波。在設(shè)計(jì)此函數(shù)信號(hào)發(fā)生器時(shí)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，使

5、設(shè)計(jì)起來(lái)更加簡(jiǎn)單、容易、條理清晰，同時(shí)調(diào)試起來(lái)也更容易。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用 LM324 運(yùn)算放大器，方便，簡(jiǎn)單，其功能強(qiáng)大且價(jià)格便宜。同時(shí)使用由 CW7812 和 CW7912 三端集成穩(wěn)壓器組成的正負(fù) 12 電源，給運(yùn)放供電。該電路可為實(shí)驗(yàn)室提供穩(wěn)定的信號(hào)源。大大降低了實(shí)驗(yàn)成本，有效的簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)的操作步驟，是實(shí)驗(yàn)室小型電路信號(hào)發(fā)生器的理想所選，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。 Multisim 軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。憑借 NI Multisim，可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫(kù)的電路圖。本設(shè)計(jì)就是利用 Multisim 軟件進(jìn)行電路圖的繪制并進(jìn)行仿真。

6、關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：信號(hào)發(fā)生器 方波 三角波 正弦波 武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4AbstractSignal generator as a signal source to provide the desired waveform circuit under test is widely used in major universities and research establishments. With the advancement of technology, the development of society, a single waveform generator c

7、an not meet peoples needs, and our design is multiple waveform generator.This design is modular in structure, mainly composed of the following three modules, namely, the sine wave generator module, a square wave generator module, the triangular wave generator module. Use RC Wien bridge circuit to ge

8、nerate a sine wave, then the zero-crossing comparator to generate a square wave, and then through an RC integrator to get a triangle wave. In designing this function signal generator, the modular design, so design it more simple, easy, clear, and it is also easier to debug. In the design process, us

9、ing LM324 op amp, convenient and simple, its powerful and inexpensive. Simultaneously used by CW7812 and CW7912 three-terminal integrated voltage regulator consists of 12 positive and negative power supply to the op amp.This circuit can provide a stable laboratory source. Greatly reduce the cost of

10、experiments, effectively simplifying the experimental procedure is ideal for small laboratory selected signal generator circuit has wide application value.Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation to quickly, easily and efficiently for circuit design and verification. With

11、 NI Multisim, you can create a circuit diagram with a complete component library immediately. This design is the use of Multisim software to draw schematics and simulation.Key words: signal generator Square wave Triangle wave Sine wave武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)51 概論1.1 LM324 簡(jiǎn)介L(zhǎng)M324 是四運(yùn)放集成電路，它的內(nèi)部包含四組形式完全

12、相同的運(yùn)算放大器，除電源供電外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。LM324 系列器件帶有差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到 3.0 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運(yùn)算放大器可用圖 1 所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5 個(gè)引出腳，其中“+”、 “-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端， “V+”、 “V-”為正、負(fù)電源端， “Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的位相反；V

13、i+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。圖 1.1.2 LM324 引腳排列圖1.2Mulnisim 簡(jiǎn)介Multisim 是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以 Windows 為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用 Multisim 交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。Multisim 提煉了 SPICE 仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的 SPICE 技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6仿真和分

14、析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò) Multisim 和虛擬儀器技術(shù)，PCB 設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。 NI Multisim 軟件是一個(gè)專門用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的 EDA 工具軟件。作為 Windows 下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具，NI Multisim 是一個(gè)完整的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。NI Multisim計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問(wèn)題。學(xué)員可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來(lái)，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NI M

15、ultisim 軟件絕對(duì)是電子學(xué)教學(xué)的首選軟件工具。Ø直觀的圖形界面整個(gè)操作界面就像一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測(cè)試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點(diǎn)鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來(lái)，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似，測(cè)量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實(shí)儀器上看到的；Ø豐富的元器件提供了世界主流元件提供商的超過(guò) 17000 多種元件，同時(shí)能方便的對(duì)元件各種參數(shù)進(jìn)行編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創(chuàng)建模型等功能，創(chuàng)建自己的元器件。Ø強(qiáng)大的仿真能力以 SPICE3F5 和 Xspice 的內(nèi)核作為仿真的引擎，通過(guò) Electron

16、ic workbench 帶有的增強(qiáng)設(shè)計(jì)功能將數(shù)字和混合模式的仿真性能進(jìn)行優(yōu)化。包括 SPICE 仿真、RF 仿真、MCU 仿真、VHDL 仿真、電路向?qū)У裙δ?。Multisi 軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。憑借 Multisim 可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫(kù)的電路圖。本設(shè)計(jì)就是利用Multisim 軟件進(jìn)行電路圖的繪制并進(jìn)行仿真。武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)72 電路方案的比較與論證2.1 方案一：方波 三角波 正弦波 RC 多諧振蕩器 積分電路 差分電路圖 2.1本方案采用由集成運(yùn)算放大器與晶體管差分放大器共同組成的方波三角波

17、正弦波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法。我們計(jì)劃采用先產(chǎn)生方波三角波，再將三角波變換成正弦波的電路設(shè)計(jì)方法，由比較器和積分器組成方波三角波產(chǎn)生電路，比較器輸出的方波經(jīng)積分器得到三角波，三角波到正弦波的變換電路主要由差分放大器來(lái)完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際操作中難以調(diào)試出正弦波，原因是差分電路難以達(dá)到絕對(duì)的對(duì)稱。故未采用此方案。2.2 方案二： 方波 三角波 正弦波 RC 多諧振蕩器 積分電路 二階有源濾波器圖 2.2武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)8本方案使用 RC 多諧振蕩器產(chǎn)生方波，然后通過(guò)積分電路產(chǎn)生三角波，再通過(guò)二階有源濾波器產(chǎn)生正弦波。此方

18、案很好，但是沒(méi)采用，原因在于電路的前面部分比較繁瑣，如果電路太繁瑣，那么對(duì)后面的結(jié)果影響也就更大，會(huì)增大誤差，故而放棄。2.3 方案三： 正弦波 三角波 方波RC 正弦波振蕩電路 電壓比較器 積分電路圖 2.3RC 正弦波振蕩電路、電壓比較器、積分電路共同組成的正弦波方波三角波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法，電路框圖如上所示。先通過(guò) RC 正弦波振蕩電路產(chǎn)生正弦波，再通過(guò)電壓比較器產(chǎn)生方波，最后通過(guò)積分電路形成三角波。此電路具有良好的正弦波、方波信號(hào)和三角波信號(hào)。此方案高頻部分效果不是很好，但電路使用元件少、價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，好調(diào)試。因而在本次課設(shè)中采用了本方案。武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)

19、明書(shū)93 單元電路模塊信號(hào)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使用的器件可以是分立器件(如低頻信號(hào)函數(shù)發(fā)生器S101 全部采用晶體管)，也可以采用集成電路(如單片函數(shù)發(fā)生器模塊)。為進(jìn)一步掌握電路的基本理論及實(shí)驗(yàn)調(diào)試技術(shù)，本課題采用由集成運(yùn)算放大器，通過(guò)波形轉(zhuǎn)換得到各種輸出波形。由RC 橋式振蕩電路得到正弦波，再通過(guò)過(guò)零比較器，從而得到方波。最后由積分電路，得到三角波。而因?yàn)榉讲ㄕ伎毡瓤烧{(diào)，因此通過(guò)占空比的調(diào)節(jié)得到鋸齒波。3.1正弦波發(fā)生器模塊3.1.1 RC橋式振蕩電路及工作原理圖3.1.1

20、RC 橋式正弦振蕩電路圖其中R1、C1 和R2、C2 為串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)，接于運(yùn)算放大器的輸出與同相輸入端之間，構(gòu)成正反饋，以產(chǎn)生正弦自激振蕩。R3、RW 及R4 組成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)RW 可改變負(fù)反饋的反饋系數(shù)，從而調(diào)節(jié)放大電路的電壓增益， 使電壓增益武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)10滿足振蕩的幅度條件。1+Rf/R3=3 為了保證電路起振1+Rf/R33，Rf=Rw+（R4/rD），當(dāng)R1=R2=R 時(shí)，C1=C2=C 時(shí)。起振的幅值條件：Rf/R3 2。電路的振蕩頻率：fo=1/2RC，為了使振蕩幅度穩(wěn)定，通常在放大電路的負(fù)反饋回路里加入非線性元件來(lái)自動(dòng)調(diào)整負(fù)反饋放大電路的增

21、益，從而維持輸出電壓幅度的穩(wěn)定。圖中的兩個(gè)二極管D1，D2 便是穩(wěn)幅元件。當(dāng)輸出電壓的幅度較小時(shí)，電阻R4 兩端的電壓低，二極管D1、D2 截止，負(fù)反饋系數(shù)由R3、RW 及R4 決定；當(dāng)輸出電壓的幅度增加到一定程度時(shí)，二極管D1、D2 在正負(fù)半周輪流工作，其動(dòng)態(tài)電阻與R4 并聯(lián)，使負(fù)反饋系數(shù)加大，電壓增益下降。輸出電壓的幅度越大，二極管的動(dòng)工作原理及電路圖態(tài)電阻越小，電壓增益也越小，輸出電壓的幅度保持基本穩(wěn)定。為了維持振蕩輸出，必須讓調(diào)整電阻RW （即改變了反饋Rf ），使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，則說(shuō)明負(fù)反饋太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大Rf ，如波形失真嚴(yán)重，則應(yīng)適當(dāng)減少Rf。改變選頻網(wǎng)絡(luò)的

22、參數(shù)C 或R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容C作頻率量程切換（粗調(diào)），而調(diào)節(jié)R 作量程內(nèi)的頻率細(xì)調(diào)。3.1.2 RC 橋式振蕩電路實(shí)際電路參數(shù)選擇電路的振蕩頻率：fo=1/2RC要使RC 橋式振蕩電路產(chǎn)生10Hz10KHz的正弦波，取C=0.1UF,則可算出電阻R的取值范圍為R:160-160K；在實(shí)際電路中用一個(gè)160的定值電阻和160K的電位器代替；起振的幅值條件：Rf/R3 2在實(shí)際電路中Rf取為1K和2K電阻的串聯(lián)，R3用一個(gè)5K的電位器代替。武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11圖3.1.23.2 方波發(fā)生器模塊3.2.1 過(guò)零比較器工作原理在實(shí)用電路中為了滿足負(fù)載的需要

23、，常在集成運(yùn)放的輸出端加穩(wěn)壓管限幅電路，從而獲得合適的UOH和UOL，設(shè)穩(wěn)壓管DZ1的穩(wěn)定電壓為UZ1，穩(wěn)壓管DZ2的穩(wěn)定電壓為UZ2，UZ1和UZ2 的正向?qū)妷壕鶠閁D。當(dāng)uI0 時(shí)，由于集成運(yùn)放的輸出電壓uO=-UOM，DZ2使工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，DZ1工作在正向?qū)顟B(tài)，所以輸出電壓u O=UOL=-（UZ2+U0）兩只穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值相同。若要求，UZ1=UZ2則可以采用兩只特性相同而又制作在一起的穩(wěn)壓管，穩(wěn)定電壓標(biāo)為UZ。當(dāng)uI0 時(shí)，u O=UOL=-UZ。方波產(chǎn)生原理：由正弦波通過(guò)過(guò)零比較器轉(zhuǎn)化為方波，穩(wěn)壓管有限幅的作用，使其輸出的信號(hào)通過(guò)穩(wěn)壓管的作用，產(chǎn)生穩(wěn)定方波。武漢理工大學(xué)模擬

24、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)123.2.2 方波發(fā)生模塊參數(shù)選擇要是正弦波通過(guò)過(guò)零比較器后產(chǎn)生峰峰值為 14V 的方波，因而電路使用 2 個(gè)1N753A 的穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián)在一起，其反向擊穿后穩(wěn)壓值為 6.3V，加上 0.7V的導(dǎo)通壓降，可以得到峰值為 7V 的方波。同時(shí)采用 10K 的電阻限流，用 330 和10K 的電阻隔離、平衡，使其產(chǎn)生穩(wěn)定的方波。圖 3.2.23.3 三角波產(chǎn)生模塊3.3.1三角波信號(hào)產(chǎn)生原理：在方波發(fā)生電路中，當(dāng)滯回比較器的閥值電壓數(shù)值較小時(shí)，可將電容兩端的電壓看成為近似三角波。但是，一方面這個(gè)三角波的線性度較差，另一方面帶負(fù)載后將使電路的性能產(chǎn)生變化。實(shí)際上，只要

25、將方波電壓作為積分運(yùn)算電路的輸入，在其輸出就得到三角波電壓。當(dāng)方波發(fā)生電路的輸出電壓 U01=+Uz時(shí)，積分運(yùn)算電路的輸出電壓 Uo 將線性下降；而當(dāng) U01=-UZ 時(shí)，U0將線性上升。積分器輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系式為：，當(dāng)輸入為恒定值時(shí)，則。VidtRCVo1RCViVo3.3.2 三角波產(chǎn)生模塊參數(shù)選擇武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13 由于。負(fù)反饋電容取 1UF, 接入方波異名端的電阻用阻值為RCViVo100K 的電位器代替，可以通過(guò)電阻的值來(lái)調(diào)節(jié)波形上升或下降的斜率，從而調(diào)節(jié)輸出三角波的幅值大小。同名端接入一個(gè) 1K 的電阻來(lái)平衡運(yùn)放兩端的輸入。圖 3.3.23.4

26、直流穩(wěn)壓電源模塊直流穩(wěn)壓電源是一種將 220V 工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成T 工頻交流脈動(dòng)直流 直流整流濾波穩(wěn)壓負(fù)載其中： 電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng) 220V 交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。 整流電路：整流電路將交流電壓變換成脈動(dòng)的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。 濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。各濾波電容 C 滿足 RC（35）T

27、/2，或中 T 為輸入武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)14交流信號(hào)周期，RL 為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。 穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。常用的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。本設(shè)計(jì)采用整流橋進(jìn)行整流，用 470uF 的電容進(jìn)行濾波，用 W78xx/W79xx 系列進(jìn)行穩(wěn)壓，其中，78 系列輸出正電壓，79 系列輸出負(fù)電壓，xx 代表所能穩(wěn)定輸出的電壓值。它們有一系列固定的電壓輸出，應(yīng)用非常的廣泛。如果能夠提供足夠的散熱片，它們就能夠提供大于 1.5A 的輸出電流。雖然是按照固定電壓值來(lái)設(shè)定的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐?/p>

28、部器件后，就能獲得各種不同的電壓和電流。文中選用 W7812 三端正電源穩(wěn)壓電路，輸出穩(wěn)定+12v 電壓；選用 W7912 三端負(fù)電源穩(wěn)壓電路，輸出穩(wěn)定的-12v 電壓。武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)154 電路仿真4.1.正弦波仿真結(jié)果在 RP1 和 RP2 百分比為 54%、RP3 的百分比為 27.2%的條件下，測(cè)得正弦波的峰峰值為 3.147V，頻率為 40.3Hz。圖 4.14.2 方波仿真結(jié)果所測(cè)方波的幅值為 7.323V，其峰峰值為 13.646V，頻率為 41.8Hz。圖 4.2武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)164.3 三角波仿真結(jié)果在 RP4 取 56

29、%的條件下，所測(cè)三角波幅值為 2.593V，峰峰值為 5.186V，頻率為 40.4Hz。圖 4.3武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)175 電路的安裝與調(diào)試5.1 電路安裝電路安裝要注意幾個(gè)原則：1.先矮后高、先小后大、先放耐焊元器件等；2. 布線盡量使電源線和地線靠近實(shí)驗(yàn)電路板的周邊，以起一定的屏蔽作用；3. 最好分模塊安裝。此外焊接時(shí)不能出現(xiàn)虛焊、假焊、漏焊，更不能出現(xiàn)過(guò)焊，因?yàn)橛行┢骷?，不能耐高溫，比如焊接三極管時(shí)，電烙鐵絕對(duì)不能停留太久；4在焊接的時(shí)候要注意盡量少用導(dǎo)線連接電路，用焊錫絲連接電路，使作品更為美觀；5.在布局上要合理的安排電路。5.1.1 實(shí)物作品展示總體圖武漢

30、理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)18 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器正面元件圖 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器反面接線圖 穩(wěn)壓源正面元件圖 穩(wěn)壓源反面接線圖5.2 電路調(diào)試調(diào)試時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，電路安裝完畢后，首先應(yīng)檢查電路的電源線和地線的走向，防止因?yàn)殡娫淳€或地線接錯(cuò)而導(dǎo)致燒壞芯片或者是電源等現(xiàn)象。然后接電調(diào)試。如果遇到問(wèn)題，則應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)生的問(wèn)題，加上對(duì)原理圖的分析，首先找到可能出錯(cuò)的地方，在調(diào)試過(guò)程中先要接好線，特別是接電源線，一個(gè)是正15V，另一個(gè)是-15V，而且在接線時(shí)接地端要連接好，要連接在一起，在接正弦波產(chǎn)生電路時(shí)，我們可能需要通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)改變輸出信號(hào)的波形，在調(diào)節(jié)武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程

31、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)19時(shí)要均勻的調(diào)，不能太快，容易失真，而且在檢查電路時(shí)應(yīng)盡量用萬(wàn)用表測(cè)量每一個(gè)支路是否導(dǎo)通或是有存在虛焊現(xiàn)象，在保證每一條支路導(dǎo)通的情況下，才能得到想要的結(jié)果。5.2.1 正弦波5.2.1.1 正弦波調(diào)試波形圖 5.2.1.15.2.1.2 正弦波數(shù)據(jù)測(cè)試 輸出電壓峰峰值 3.28V，在 200mV-5.8V 內(nèi)可調(diào)；頻率 3Hz-7.8KHz 連續(xù)可調(diào)。5.2.2 方波5.2.2.1 方波調(diào)試波形武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)20圖 5.2.2.15.2.2.2 方波波數(shù)據(jù)測(cè)試輸出方波的峰峰值為 17.4V，頻率在 3Hz-7.8KHz 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)5.2.3 三角波

32、5.2.3.1 三角波調(diào)試波形5.2.3.2 三角波數(shù)據(jù)測(cè)量武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)21輸出三角波的峰峰值為 4.80V，在 2V-8.5V 內(nèi)可調(diào)；頻率在 3Hz-7.8KHz 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。心得與體會(huì)模電課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，這一段時(shí)間的學(xué)習(xí)我感觸頗深，使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)，讓我在很多方面得以提高。通過(guò)對(duì)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步掌握了常用元件的識(shí)別和測(cè)試；熟悉了常用的儀器儀表；了解了電路的連接、焊接方法；以及如何提高電路的性能等等。 通過(guò)對(duì)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，我還深刻認(rèn)識(shí)到了“理論聯(lián)系實(shí)際”的這句話的重要性與真實(shí)性。而且通過(guò)對(duì)此課程的設(shè)計(jì)，我不但知道了以前

33、不知道的理論知識(shí)，而且也鞏固了以前知道的知識(shí)。最重要的是在實(shí)踐中理解了書(shū)本上的知識(shí)，明白了學(xué)以致用的真諦。也明白老師為什么要求我們做好這個(gè)課程設(shè)計(jì)的原因。他是為了教會(huì)我們?nèi)绾芜\(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際的問(wèn)題，提高我們的動(dòng)手能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)到電路的焊接以及調(diào)試過(guò)程中，我個(gè)人感覺(jué)調(diào)試部分是最難的，因?yàn)槟憷碚撚?jì)算的值在實(shí)際當(dāng)中并不一定是最佳參數(shù)，我們必須通過(guò)觀察效果來(lái)改變參數(shù)的數(shù)值以期達(dá)到最好。而參數(shù)的調(diào)試是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的積累過(guò)程，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)是不可能在短時(shí)間內(nèi)將其完成的，而這個(gè)可能也是老師要求我們加以提高的一個(gè)重要方面吧！ 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們遇到了不少的問(wèn)題。比如：波形失真，甚至不出波形武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)22這樣的問(wèn)題。在大家齊心協(xié)力下，把問(wèn)題一一解決。實(shí)驗(yàn)中暴露出我們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)中所存在的問(wèn)題，有些理論知識(shí)還處于懵懂狀態(tài)，但在與同組同學(xué)討論過(guò)程中找到了解決方法。這次課程設(shè)計(jì)提高了我的團(tuán)隊(duì)合作水平，和團(tuán)隊(duì)成員配合默契，體會(huì)了在接好電路后測(cè)試出波形的那種喜悅，體會(huì)到成功