正弦波振荡发生器设计

1、邈总Chengdu Technological Lniiversflity课程设计报告题目：正弦波振荡发生器设计院（系）通信工程学院通信工程学生姓名王兴春学生学号29指导教师 课程编号 课程学分起始日期2016.12.26教 师 评 语成 绩 评 定教师签名: 日期：EDA专周一一正玄波发生器一、选题背景RC正弦波振荡器电路设计及仿真背景：振荡电路是指在没有输入信号的条件下， 能够自行产生一定幅 度、一定频率输出信号的电路，由放大电路、反馈网络、选频网络、 稳幅环节等几大部分构成。（1）放大电路：保证电路能够从起振到动态平衡的过程，电路获得 一定幅值的输出值，实现自由控制。（2）选频网络：确定

2、电路的振荡频率，是电路产生单一频率的振荡， 即保证电路产生正弦波振荡。（3）正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于其反馈 信号。（4）稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定采用RC选频网络构成的振荡电路称为 RC振荡电路，它适用于低频振 荡，一般用于产生1Hz1MHZ勺低频信号。因为对于RC振荡电路来说, 增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的。200kHz常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高，若要产生频率较低的 正弦振荡，势必要求振荡回路要有较大的电感和电容， 这样不但元件 体积大、笨重、安装不便，而且制造困难、成本高。因此， 以下的正弦振荡电路，一般采

3、用振荡频率较低的RC 振荡电路。要求：（1）设计完成RC正弦波振荡器电路；（2）仿真出波形，并通过理论分析计算得出频率。二、方案论证图一：正弦信号发生器Multisim仿真原理图由原理图可知，RC正弦波振荡电路的选频网络是由电阻和电容元件组成。调节电位器 Rw观察电路的输出情况。由虚拟示波器可见,当减小Rw至一定值时，电路将不能振荡。增大Rw至一合适的值时,电路能够振荡，且输出波形较好。若继续增大Rw当Rw的值太大时候，输出波形将严重失真。图：Multisim仿真rc振荡电路严重失真波形图例 Iri牛时闾M_A仪向373-71棵存涌ilA诵酒B融岌比例200 usiv比例 |10 V/Drv比

4、例卩仙边afirExt. TriQQer rB I外部I电路震荡频率计算：f=1/（2n RC仿真原理图中起振的初始条件：Rf/R 3 =2 其中Rf=Rw+RF由其电路元件特性R=3 KQC=2 5 nF电路产生自激震荡，微弱的信号 1/RC经过放大，通过反馈的选 频网络，使输出越来越大，最后经过电路中非线性器件的限制，使震 荡幅度稳定了下来。三、过程论述（电位器63%图二：正弦波振荡电路的起振（正弦波的稳定过程1）时i甜通道Ailiia融发比例 flOms/Oiv比例 110 VAiv边沿 rr 玄 IP R1 -F1K位置|0V位置 0丫位置|0电平1。1VIW加載丨1 A刨AC| Jd

5、P AC| 0 Jdc * 1r樊型正眩1 Ml自动国图三：正弦波振荡电路的起振（正弦波的稳定过程2）XTJX波S-K5C1时间27O,O03nis厂通道丫位置保存-通道卜 比例 110 vAivY位置AC| IDC融发边沿 rr Ip R i rpi 电平 fo门厂G总匚10 丄I樊型 正眩I标准I自动1国n ffl *T2T1时i卿二 比例gQUIK位置 |0|W加載丨时曲丨fl/B I反向IExt, Triggerr图四：正弦波振荡电路的起振（正弦波的稳定过程3）示波 gg-XSC1通道丸通道卫门* *U 3T2T1-时i卿Z 比例soo usivK位置 R rw加載丨叭丨fl/B I-

6、诵道A比例0曲Y位置AC| llDC反向保存Ext, Triggerr融发边沿 FfVk R I吓刘I 电平 o门厂G理10冋jj d樊型正眩I标准I自动1国厂通道丫位置由原理图和图二三四可知，由于运放构成的 RC串并联正弦波振荡电路是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的， 所以正弦波的稳定需要一定的时间。图五：正弦波振荡电路的效果图（未稳定的正弦波）时间轴由500卩s变至200卩s图六：正弦波振荡电路的效果图（稳定的正弦波1）*反向保存时回铀 比例 |200 lis/Div通道A通道a比例 训Div比例2忡融发1边沿孑匀百鬥h別K位置|0 IW加載1 BfA 1 A甸Yf立置|0Y位置|0A

7、c| Jd P AC I 0 JdT *J r电平1。 V类型 正眩1标:tj自动丐时间轴由10ms变至200卩sT1 44|旳祠aiSJ1基pO.OCOsD.OODT2匕43J00nl3,ST4 WT2TlEOOO 耐O,G74 VSB ttPH h 如a适A比刖丽&而i&aIpF jJIIT 冃 I Ph部图七：正弦波振荡电路的效果图（稳定的正弦波 2）时间轴由10ms变至200 a s示迪器-卅匚1时间423 MJ5 砂保稈毗Tf 199白rU.C42VT2*T1.1时间Ma_比材丽而科发边a rr飞I百g 外迥|四、结果分析RC正弦波振荡电路的选频网络是由电阻和电容元件组成。调节电位

8、器Rw观察电路的输出情况。由虚拟示波器可见，当减小 Rw至一定 值时，电路将不能振荡。增大 Rw至一合适的值时，电路能够振荡， 且输出波形较好。若继续增大Rw当Rw的值太大时候，输出波形将 严重失真。所以， 在整个正弦波发生器设计中，正弦波的发生器最主 要的就是稳定产生的波形幅度。 正弦波的产生电路时基于预防的放大 实现的，通过放大电路的自激振荡来完成，由基本放大电路、选频网 络、反馈网络构成。设计的电路基本完成了设计的要求，但其中也有 缺点和需要完善的地方。正弦波产生缺点主要是波形有些微弱的失 真，而且反馈的时间与产生稳定的正玄波的时间略微有些长， 波形的 上升部分下降部分微弱的不对称， 可

9、能是由于选择的元器件精确度不 够，导致在调制的时候没有办法做到更加的准确。 通过课程设计掌握 了一个电路板从设计到调制完成的全过程。五、课程设计总结 通过本次的实践实习，使我了解到，对于从事电子通信的企 业来讲，电子信息能给他们带来许多新的机遇与挑战， 它能够解决企 业面临的许多困难和问题。 在这个大的通信环境中， 中小企业之间的 信息来往不再是局限在某个地区、某个时段、甚至某个特定的客户， 而是能够完全实现协同研发、协同生产、协同分析、协同服务等协同 信息活动， 并且实现供应链的全面的快速反应， 以及整个供应链上各 个环节之间的互动管理， 使得在新的协同信息环境下为人们提供最优 的活动空间满

10、足人们多样的体验。 从而为企业的国际化之路提供更加 广阔的生存发展空间。 由于信息的竞争是在企业的竞争中发挥着越来 越重要的作用，所以，实施电子信息是：利大于弊。 通过掌握了专业上的知识， 我知道了电子技术也不是那么的神气， 也 是通过专业技术和专业能力一步一步做出来的， 将学到的专业技术运 用起来，通过自己动手把本次的设计项目做出来。 通过这三个月的实 践实习，使我明白，只有不断的学习专业方面的知识，才能不断提高技术水平，才能成为高科技技术人才。参考文献1. 李咏红.基于Multisim 的RC正弦波振荡电路仿真分析J.数字技术与应用，20122. 姚霞.RC正弦波振荡电路的EWB仿真分析J

11、.科技信息,20093. 邓焱西.RC正弦波振荡电路实验改进初探J.长江工程 职业技术学院学报，1998(2):44-44.4. 马敬敏.基于Multisim 的RC桥式正弦波振荡电路仿真分析 J.渤海大学学报自然科学版，2012, 33(4):324-328.jkg硫频，系统 厶的研 i无功O跟踪 信的莫23 J/一 P11X3 44szs9.d寸曰究制系统的设计与研究究PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响 制校制的研究研制)调节器/IP协议栈的实现 n集与处理技术的研究 制系统研究与开发研度仪的研持控制面板的研制 研切割机床短循环走丝方式研究 究研制 的研制用 的研制 n仪H切究检究系统象信究 :究与实现系统研究 研研究 污染测量仪的研制 1备与实1改造 计在线监测技术议转