模电课程设计(压控函数发生器)PPT课件.ppt

模拟电子技术课程设计 压控函数发生器 1 本次课程设计安排 第一次课 6月25日上午 一 压控函数发生器的介绍二 设计任务及要求三 整体结构框图四 各单元电路的工作原理五 EWB及Multisim软件六 注意事项七 实验室开放时间 2 本次课程设计安排 第二次课 6月25日下午 下午1 00 3 00点 先检查原理总图 手绘版为佳 2338室 合格者去2301室领取实验箱 再去2336室领取元器件 第三次课 6月29日 8 30 4 00 电路板实物验收 3 一 压控函数发生器介绍 压控函数发生器 是一种多波形输出的信号源 可以产生正弦波 方波 三角波及锯齿波等波形 且输出信号的频率范围较宽 函数发生器实现方法 通过改变输入电压 实现信号输出频率的调节 应用场合 在生产测试 仪器维修和实验室教学等方面都有着广泛的应用 是一种不可缺少的通用信号源 4 二 设计任务及要求 1 设计任务 用基本集成放大器 三极管及电阻电容等器件设计并制作一个简易的函数发生器 可以产生正弦波 方波 三角波等波形 通过改变输入电压 实现对信号输出频率的线性变换 设计电路并在EWB软件平台环境下进行原理仿真 通过仿真对设计的参数进行合理调整 对设计好的电路及参数 在硬件平台上搭建电路和调试 对电路的实际输出 理论计算 仿真结果进行比较 分析产生误差的原因 提出改进措施 5 2 电路性能指标要求 电源电压 12V 输入信号 直流信号0 12V 输出信号 方波信号0 10V 三角波信号 4V 正弦波信号 2V 输出信号频率 0 10kHz 频率转换误差 小于 30Hz 其他要求 输出信号波形均无明显失真 根据电路性能指标要求 选择合理的设计方案 根据设计方案完成电路原理图 元件参数的设计 写出理论推导过程 分析各单元电路的工作原理 EWB软件设计及仿真调试结果 对硬件电路进行实验的结果和调试心得 分析不同条件下误差产生的原因 提出合理的修改措施 完成实验结果分析 附录中给出完整的原理图 包括元件标号 元件参数等 3 设计报告要求 三 整体结构框图 0 10V 12V 10V 1 电压跟随器 四 各单元电路工作原理 输出电阻小 提高电路的带负载能力 输入端电阻主要用于平衡 减小失调电流引起的误差 9 2 极性变换电路 将Ui Ui 1 当A 高电平时 T饱和导通 VB 0 构成反相比例 Vi 2 当A 低电平时 T截止 VB Vi 构成减法运算 Vi 由A点高低电平的切换速度决定输出方波的频率 实现方波输出 3 积分电路 将 Ui对称方波 对称三角波 要求 输入0 10V 输出f为0 10KHz 取Vi 10V时f 10K 4V 4V T 取C1 0 01uF 确定R1阻值 Ui RC决定三角波斜率 频率f 4 施密特滞回比较器 1 阀值电压 阀值电压 设uI UT 则uN uP uO UZ 此时uP UT 增大uI 直至 UT 再增大 uO才从 UZ跃变为 UZ 设uI UT 则uN uP uO UZ 此时uP UT 减小uI 直至 UT 再减小 uO才从 UZ跃变为 UZ 2 工作原理及电压传输特性 施密特比较反馈电路 输入对称三角波 输出0 10V方波 提供给T基极电流 决定T的工作状态 输入信号一定的情况下 调节R5 R6的大小关系 调节对称方波的频率及三角波的幅度 5 非线性转换电路 Rw1 Rw2 T1 T2 T3 调Rw1 确定T3静态值 进一步确定T1 T2的Q点 调Rw2 确定放大电路输入信号的大小 实现2V不失真正弦波幅度要求 原理 通过调整Q点 输入信号大小 使放大电路发生饱和截止失真 实现三角波到正弦波的转换 Re URe 0 3V 1K 参考 一般输入信号为几十mv 三角波 正弦波 五 仿真软件 简易版 EWB5安装文件大小 14 3MB特点 即插即用型 但器件库较小 示波器等仿真仪器仅能使用一次 升级版 Multisim10 0安装文件大小 315MB特点 需安装软件并破解 器件库相对完善 示波器等仿真仪器可多次使用 EWB软件下载路径 校园网 院系导航 信息学院 电工电子实验中心 EWB5下载 17 EWB仿真软件的兼容问题 鼠标右击EWB5的软件图标 点击属性 选择兼容性选项卡 勾选 用兼容模式运行这个程序 在下拉菜单中选择 Windows98 WindowsMe 18 核心元器件 LF353 19 六 注意事项 保持基准源恒定 积分电路要保持线性积分 控制开关尽可能工作在理想开关状态 三极管偏置保证饱和导通 反偏截止 调试中注意输入电压与输出频率的线性关系 20 验收6月29日安排 2209实验室孙老师2218实验室卢老师 评分 硬件60 报告30 平时10 硬件包括参数指标 布局布线等 21 下午1点至3点在2338验收原理图 要求 1 手绘纸质原理图 2 标注好芯片管脚号 3 各元件参数标注齐全 22 设计报告要求 1 课程名称和内容目录及摘要 2 设计任务和要求 3 总体方案选择的论证 内容含曾考虑过的各方案框图 简要原理和优缺点以及所选定方案之理由等 4 单元电路的设计 公式推导参数计算和元器件的选择 并进行单元电路的计算机软件仿真 5 绘出总体电路图 并分别说明各电路的工作原理 进行电路系统整体计算机软件仿真 搞懂单元图功能及各点的信号波形图 6 组装与调试 内容应含 问题及改进措施 a 使用的主要仪器 仪表 应列出名称 型号 出产厂家和出产年月等 b 测试的数据和波形 必要时应与计算结果比较并进行误差分析 c 组装与调试的方法 技巧和注意事项 d 调试中出现的故障 原因及诊断与排除方法 7 所设计电路的特点以及改进意见 8 所用元器件的编号列表 列表项目为序号 符号与编号 名称 型号与规格 数量以及必要的说明等 9 列出参考文献 格式为作者 文献名 出版单位 出版时间 10 收获 体会和建议 注 设计中必须用EWB或multisim等仿真软件分析系统中检测单元主要电路的输入 输出信号波形和性能指标 并将分析结果和程序作为附录附于设计报告之后 Pag15以上 拷贝报告0分 23 面包板介绍 面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的 由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出 免去了焊接 节省了电路的组装时间 而且元件可以重复使用 所以非常适合电子电路的组装 调试和训练 本实验室采用无焊面包板 组装电路的要求 1 所有元器件在组装前应尽可能全部测试一遍 2 所有集成电路的组装方向要保持一致 以便于正确布线和查线 3 应使元器件标志朝上或朝向易于观察的方向 以便于查找和更换 对于有极性的元件 组装时要特别注意方向 4 连线尽量做到横平竖直 连线不允许跨接在集成电路上 必须从其周围通过 同时应尽可能做到连线不互相重叠 不从元器件上方通过 5 为使电路能够正常工作 准确地调试和测量 所有地线必须连接在一起 形成一个公共参考点 四 组装电路的注意事项 集成芯片的插法导线的剥头和插法接线样板 1 集成芯片的插法 由于集成芯片引脚间距离与插孔位置有偏差 必须预先调整好位置 小心插入金属孔中 不然会引起接触不良 而且会使铜片位置偏移 插导线时容易插偏 此原因引起的故障占总故障的60 以上 2 导线的剥头和插法 导线剥头的长度比面包板厚度略短 转弯处留1mm绝缘层 绝缘层太长会因为绝缘层插入导电孔而不导通 铜线太短也会因接触不良而不导通 铜线太长容易引起短路 铜线必须插入金属孔中 特别在金属孔位置靠边时 容易插到边上空白处 引起接触不良 用万用表也难以测量 3 接线样板 导线量好长度后 剥好线头 根据走线位置折好后插入面包板 走线方向为 横平 竖直 整块板上的元器件的布局要合理 使走线距离短 接线方便 整洁美观 在接线以前要把导线拉直 不然会板面不整洁 整根导线在圆角硬物上摩擦会拉直 3 接线样板 3 接线样板 此板连线太乱 3 接线样板 电路调试方法和步骤 调试方法 边安装边调试调试步骤 a 通电前检查b 通电观察c 单元