模拟电子课程设计---RC串并联网络振荡电路和矩形波发生电路的设计.doc

第一部分模拟电子课程设计1目录1 课程设计的目的与作用11.1设计目的：主要任务及设计思想11.2设计作用1 1.2.1 RC串并联网络振荡电路1 1.2.2矩形波发生电路12 设计任务及所用multisim软件环境介绍12.1设计任务12.2 Multisim软件环境介绍：23 电路模型的建立2 3 .1RC串并联网络振荡电路2 3 .2矩形波发生电路24 理论分析及计算3 4 .1理RC串并联网络振荡电路论分析及计算3 4 .2矩形波发生电路45 仿真结果分析4 5 .1RC串并联网络振荡电路4 5 .2矩形波发生电路46 设计总结和体会57 参考文献. .511 课程设计的目的与作用1.1设计目的、主要任务及设计思想 根据设计要求完成对的设计，进RC串并联网络振荡电路和矩形波发生电路的设计，进一步加强对模拟电子技术的理解。了解振荡电路的工作原理，掌握外围电路设计与主要性能参数的测试方法。1.2设计作用1.2.1. RC串并联网络振荡电路又称文氏电桥振荡电路，其抗干扰能力强，如果输入电压受到干扰或噪声的影响，在门限电平上下波动，而输出电压不会在高、低两个电平间反复的跳动。1.2.2.矩形波发生电路：在实际工作中，有时需要检测输入模拟信号的电平是否处在两个给定的电平之间，此时要求比较器有两个门限电平，这种比较器称为双限比较器。2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务：使学生初步了解和掌握矩RC串并联网络振荡电路和形波发生电路的设计、调试过程，能进一步巩固课堂上学到的理论知识，了解RC串并联网络振荡电路和矩形波发生电路的工作原理2.2 Multisim软件环境介绍：Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。3 电路模型的建立3.1. RC串并联网络振荡电路 图1 RC串并联网络振荡电路的仿真模型3.2.矩形波发生电路4 理论分析及计算4.1RC串并联网络振荡电路 输入电压uI经电阻R1加在集成运放的反向输入端，参考电压UREF经电阻R2接在同向输入端，此外从输入端通过电阻RF引回同向输入端。电阻R和背靠背稳压管VDZ的作用是限幅，将输出电压的幅度限制在+-UZ。利用叠加原理可求得同向输入端的电位为:u+=（RF/(R2+RF)UREF+(R2/(R2+RF)u0 (1) (2) 若原来u0=+UZ，当uI逐渐增大时，使u0从+UZ跳变为-UZ所需的门限电平用UT+表示，由上式知UT+=（RF/(R2+RF)UREF+(R2/(R2+RF)UZ 若原来的u0=-UZ，当uI逐渐减小，使u0从-UZ跳变为+UZ所需的门限电平用UT-表示，则UT-=（RF/(R2+RF)UREF-(R2/(R2+RF)UZ 由RF=30kOhm,R2=20kOhm,UREF=6V,带入以上公式可以得到，UT+=5V，UT-=2V，即当uI增大时，在uI=5V时u0发生跳变，而当uI减小时，则在u0=2V时发生跳变。输出波形为矩形波4.2 矩形波发生电路 电路中有两个集成运放A1和A2，输入电压uI各通过一个电阻R分别接到A1的同相输入端和A2的反相输入端，两个参考电压UREF1和UREF2分别加在A1的反相输入端和A2的同相输入端，其中UREF1UREF2,A1和A2的输入端各通过一个二极管，然后连接在一起，作为双限比较器的输出端。 如果uIUREF1,则A1输出高电平，A2输出低电平，此时二极管VD1导通，VD2截止，输出电压u0也为高电平。 只有当UREF2uIUREF1时，集成运放A1和A2均输出低电平，二极管VD1和VD2均截止，则输出电压u0为低电平。 可见，这种比较器有两个门限电平：上门限电平UTH和下门限电平UTL。在本电路中，UTH=UREF1=-3V，UTL=UREF2=8V。 5 仿真结果分析 5.1 RC串并联网络振荡电路得出结论：滞回比较器效果显著，所测得数值与理论计算数值误差在实验范围之内，是有效的实验。5.2矩形波发生电路得出结论：双限比较器效果显著，所测得数值与理论计算数值误差在实验范围之内，是有效的实验。6 设计总结和体会 在这次模电设计课程的学习中，主要是由我们学生自己来完成，老师在关键的时刻加以指点。我在这次模电设计课程学习中收获蛮多的，首先做事情一定要沉下心来，认真地对待。在抽到三运放数