模拟电路插接电路-2

第一周 模拟电路插接电路部分1、 题目要求：分析、设计电路，识别元件，插接电路，调试，提出改进.函数发生器: 能输出频率在202000Hz连续可调的正弦波、三角波和方波。 正弦波：Vpp=3V；三角波：Vpp=5V；方波：Vpp=14V。二、 主要技术指标1）、要求能输出正弦波、方波、三角波；2）、输出信号频率范围：202000Hz；3）、输出电压正弦波：Vpp=3V；三角波：Vpp=5V；方波：Vpp=14V三、 方案论证及选择 本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下三种实现方案： 方案一：采用8038单片压控函数发生器，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz300KHz。但8038单片成本太高。 方案二采用锁相环式频率合成器。利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。而且，由模拟方法合成的正弦波的参数，如幅度、频率 相信都很难控制。 方案三采用传统的集成运算放大器。使用文氏电桥振荡器产生正弦波，三角波的产生可由方波通过积分得到。这种方法能实现快速频率变换，而且电路简单易懂，成本低廉。四、 系统组成框图 比较器 积分器 差分放大器五、 单元电路设计及说明(1).RC桥式正弦波振荡器图51为RC桥式正弦波振荡器。其中RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、RW及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器RW，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。电路的振荡频率: 起振的幅值条件 : Rf/R12 ,式中RfRWR2（R3 / rD），rD 二极管正向导通电阻。调整反馈电阻Rf（调RW），使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大Rf。如波形失真严重，则应适当减小Rf。改变选频网络的参数C或 R，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C作频率量程切换，而调节R作量程内的频率细调。 （2）.三角波和方波发生器：如图52所示，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成 方波，这样即可构成三角波、方波发生器。此图为方波、三角波发生器输出波形图。由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。 电路振荡频率： 方波幅值： UomUZ 三角波幅值： Uom=R1U2/R2 调节RW可以改变振荡频率，改变比值R1/R2可调节三角波的幅值。 图53方波、三角波发生器输出波形图六、 总体电路图RC桥式正弦波振荡器： 三角波、方波发生器： 七、 调试过程及测试结果 安装调试过程：（1） 整体结构布局和元器件的安装。（2） 正确布线。（3） 电路板焊接，安装稳压电路部分。（4） 通电前检查：电路安装后对电路进行认真细致检查，包括：元器件，连线，电源进线。测试结果：按电路要求接通电源（+12V,-12V及地），用示波器观察输出端的波形。用示波器观察正弦波时，调节输入电压和RC正弦波振荡回路中的电位器可以使正弦波的峰值为3V,若需要使其频率连续可调可以将电路中的两个R改成同步电位器，调节该同步电位器可以得到不同频率的正弦波。用示波器观察方波时，调节输入电压，使方波的峰值为14V,然后调节方波-三角波发生器电路中的电位器改变方波的频率并记录其最大和最小频率，分别为18Hz和500Hz。同理可以使三角波的峰值为5V并得到其频率的最大值675 Hz和最小值16Hz。八、 主要元件清单集成运放 3个 二极管 4个 电位器：10