数电波形发生课程设计报告
波形发生器设计实验报告
波形发生器设计实验报告一、实验目的(1)熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点。
(2)掌握555型集成时基电路的基本应用。
(3)掌握由555集成型时基电路组成的占空比可调的方波信号发生器。
二、实验基本原理555电路的工作原理555集成电路开始是作定时器应用的,所以叫做555定时器或555时基电路。
但后来经过开发,它除了作定时延时控制外,还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。
此外,还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉,目前被广泛用于各种电子产品中,555集成电路内部有几十个元器件,有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等,电路比较复杂,是模拟电路和数字电路的混合体。
555芯片管脚介绍555集成电路是8脚封装,双列直插型,如图2(A)所示,按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。
其中6脚称阈值端(TH),是上比较器的输入;2脚称触发端(TR),是下比较器的输入;3脚是输出端(Vo),它有O和1两种状态,由输入端所加的电平决定;7脚是放电端(DIS),它是内部放电管的输出,有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定;4脚是复位端(MR),加上低电平时可使输出为低电平;5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值;8脚是电源端,1脚是地端。
用555定时器组成的多谐振荡器如图所示。
接通电源后,电容C2被充电,当电容C2上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平,同时555内放电三极管T导通,此时电容C2通过R1放电,Vc下降。
当Vc下降到Vcc/3时,V0翻转为高电平。
电容器C2放电所需的时间为t,R1,C,ln2pL2 ( 1-1)当放电结束时,T截止,Vcc将通过R1,R2,R3向电容器C2充电,Vc由Vcc/3 上升到2Vcc/3所需的时间为t,(R1,R2,R3)Cln2,0.7(R1,R2,R3)CpH22 (1-2)当Vc上升到2Vcc/3时,电路又翻转为低电平。
波形发生器课程设计报告
单片机及DSP课程设计报告专业:电子信息工程班级:信息101姓名:史延凯学号:201027022指导教师:何香铃时间:2013-06-17~28通信与电子工程学院目录一、设计目的及意义.................................................................................................................. - 3 -1.1设计目的............................................................................................................................ - 3 -1.2设计意义............................................................................................................................ - 3 -二、方案论证.............................................................................................................................. - 3 -2.1设计要求............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2方案论证............................................................................................................................ - 3 -三、硬件电路设计...................................................................................................................... - 4 -3.1设计思路、元件选型........................................................................................................ - 4 -3.2原理图................................................................................................................................ - 5 -3.3主要芯片介绍.................................................................................................................... - 5 -3.4硬件连线图........................................................................................................................ - 8 -四、软件设计.............................................................................................................................. - 8 -4.1锯齿波的产生过程............................................................................................................ - 9 -4.2 三角波的产生过程......................................................................................................... - 10 -4.3方波的产生过程.............................................................................................................. - 10 - 五源程序代码. (11)六、调试与仿真........................................................................................................................ - 13 -七、总结.................................................................................................................................... - 15 -八、参考文献:........................................................................................................................ - 15 -一、设计目的及意义1.1设计目的为了进一步巩固学习的理论知识,增强我们对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期两周的课程设计。
波形发生器课程设计报告
1.设计题目:波形发生电路2.设计任务和要求:要求:设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。
基本指标:输出频率分别为:102H Z、103H Z;输出电压峰峰值V PP≥20V3.整体电路设计1)信号发生器:信号发生器又称信号源或振荡器。
按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波。
通过模拟电子技术设计的波形发生器是一个不需要外加输入信号,靠自身振荡产生信号的电路。
2)电路设计:整体电路由RC振荡电路,反相输入的滞回比较器和积分电路组成。
理由:a)矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;b)产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;c)输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。
RC振荡电路:即作为延迟环节,又作为反馈电路,通过RC充放电实现输出状态的自动转换。
反相输入的滞回比较器:矩形波产生的重要组成部分。
积分电路:将方波变为三角波。
3)整体电路框图:为实现方波,三角波的输出,先通过RC振荡电路,反相输入的滞回比较器得到方波,方波的输出,是三角波的输入信号。
三角波进入积分电路,得出的波形为所求的三角波。
其电路的整体电路框图如图1所示:图14)单元电路设计及元器件选择a)方波产生电路根据本实验的设计电路产生振荡,通过RC电路和滞回比较器时将产生幅值约为12V的方波,因为稳压管选择1N4742A(约12V)。
电压比较电路用于比较模拟输入电压与设定参考电压的大小关系,比较的结果决定输出是高电平还是低电平。
滞回比较器主要用来将信号与零电位进行比较,以决定输出电压。
图3为一种滞回电压比较器电路,双稳压管用于输出电压限幅,R 3起限流作用,R 2和R 1构成正反馈,运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区,而当u n >u p 时工作在负饱和区。
波形发生电路实验报告
波形发生电路实验报告波形发生电路实验报告摘要:本实验旨在研究和分析波形发生电路的工作原理和性能特点。
通过实验测量和观察,我们对波形发生电路的输出波形、频率范围、失真程度等进行了详细的分析和评估。
实验结果表明,波形发生电路在一定条件下能够产生稳定且准确的波形输出,具有广泛的应用前景。
引言:波形发生电路是电子技术领域中常用的一种电路,它能够产生各种不同形状的波形信号,如正弦波、方波、三角波等。
波形发生电路在通信、音频处理、测试测量等领域都有广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作和测量,深入了解波形发生电路的工作原理和性能特点。
实验步骤:1. 准备实验所需的电路元件和仪器设备,包括电源、信号发生器、示波器等。
2. 搭建波形发生电路,根据实验要求选择合适的电路拓扑结构和元器件数值。
3. 连接电路并接通电源,调节信号发生器的频率和幅度,观察并记录示波器上的波形输出。
实验结果与分析:通过实验观察和测量,我们得到了不同频率下的波形输出结果。
首先,我们观察到在正弦波发生电路中,输出的波形基本上是一个周期性的正弦曲线。
随着频率的增加,波形的周期变短,频率越高。
接下来,我们研究了方波发生电路。
方波波形具有快速上升和下降的边沿,以及相对较长的高电平和低电平时间。
通过调节电路参数,我们可以改变方波的占空比,即高电平和低电平时间的比例。
除了正弦波和方波,我们还研究了三角波发生电路。
三角波的波形呈线性变化,具有快速上升和下降的边沿。
通过调节电路参数,我们可以改变三角波的上升和下降时间,从而改变波形的斜率。
通过对不同类型波形发生电路的实验观察和测量,我们发现波形发生电路在一定条件下能够产生稳定且准确的波形输出。
然而,在实际应用中,波形发生电路可能会受到电源噪声、元器件非线性等因素的影响,导致输出波形出现失真。
因此,在设计和应用波形发生电路时,需要考虑这些因素并采取相应的措施进行补偿和校正。
结论:本实验通过实际操作和测量,深入研究了波形发生电路的工作原理和性能特点。
波形发生器——模电课程设计报告
0000大学机电工程学院本科生课程设计课程:模拟电子技术根底题目:波形发生器班级:111XX:111111学号:100000000指导教师:000000 完成日期:摘要波形发生器是用来产生一种或多种特定波形的装置,这些波形通常有正弦波、方波、三角波、锯齿波,等等。
以前,人们常用模拟电路来产生这种波形,其缺点是电路构造复杂,所产生的波形种类有限。
随着单片机技术的开展,采用单片机电路产生各种波形的方法已变的越来越普遍。
虽然,可能产生的波形会呈微小的阶梯状,但是,只要设计得当,这一问题可以得到一定的解决。
本设计使用的是555_virtual构成的发生器,可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形,波形的频率可用程序控制改变本设计制作的波形发生器,可以输出多种标准波形,如方波、正弦波、三角波、锯齿波等。
目录1设计的目的及任务〔4〕1.1 课程设计的目的〔4〕1.2 课程设计的任务与要求〔4〕1.3 课程设计的技术指标〔4〕2 电路设计总方案及原理框图〔6〕2.1 电路设计原理框图〔6〕2.2电路设计原理图〔6〕2.3方案设计〔7〕2.4主要芯片介绍〔7〕3 各局部电路设计〔9〕3.1系统的电路总图 (9)3.2正弦波 (9)3.3方波产生电路 (10)3.4 三角波 (12)4 电路仿真 (14)4.1 Multisi (14)4.2 仿真电路 (14)5 实验结果 (17)5.1调试产生方波-三角波的电路 (17)5.2设计数据 (17)6 设计总结 (18)7 仪器仪表清单 (20)1设计的目的及任务1.1课程设计的目的利用所学微机的理论知识进展软硬件整体设计,锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
本次课程设计是以微机为根底,设计并开发能输出多种波形〔正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波等〕且频率、幅度可变的函数发生器。
掌握各个接口芯片的功能特性及接口方法,并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。
波形产生电路实验报告
波形产生电路一、实验目的1) 通过实验掌握由集成运放构成的正弦波振荡电路的原理和设计方法; 2) 通过实验掌握由集成运放构成的方波和三角波振荡电路的原理和设计方法; 3) 了解运放转换速率对振荡波形跳变沿的影响;二、实验电路及实验原理(1)、RC 桥氏正弦振荡电路:如下所示,其中1122R C R C 、、、为串并联选频网络,构成正反馈,以产生正弦自激振荡。
3w 4R R R 、、负反馈网络,调节w R 可改变负反馈的反馈系数,从而调节放大电路的电压增益,使之满足自激振荡的条件。
二极管12D D 、的作用是输出限幅,改善输出波形。
1) RC 串并联选频网络的选频特性如右图所示,令012f RCπ=,121,1R Z Z R j RC j Cωω==++ 则反馈系数1012013()f o U Z F f f U Z Z j f f===++-由此得到当0f f =时F 有最大值1/3.且此时0F ϕ=2) 起振条件与振荡频率由0A F ϕ+ϕ=知0f f =时相位条件满足,又F=1/3,且431wuf R R A R +=+。
故由幅度条件1uf F A ⨯>知调节w R 使43wR R R +略大于2即可。
3) 稳幅措施当输出电压幅度较小,二极管截止,F 由3w 4R R R 、、决定。
当输出电压幅度增大到一定值时,二级管导通,其动态电阻与R 4并联,使F 加大,电压增益下降,从而维持输出电压幅度基本稳定。
(2)多谐振荡电路:电路如下所示,运放1A 和电阻12R R 、等构成通向输入的滞回比较器,电阻3R 和稳压管Z D 构成输出限幅电路。
运放2A 和4R C 、构成积分电路。
其输出电压o2v 反馈至滞回比较器的输入端,形成闭环,使电路产生自激振荡。
滞回比较器的输出o1v 为方波,积分电路的输出o2v 为三角波。
a) 电路的工作原理:电路的第一级为同向输入滞回比较器,第二级的输出作为第一级的输入。
波形发生器专业课程设计实验报告
波形发生器专业课程设计实验报告方法1:选通输入/输出方法。
这时A口或B口8位外设线用作输入或输出,C口4条线中三条用作数据传输联络信号和中止请求信号。
方法2:双向总线方法。
只有A口含有双向总线方法,8位外设线用作输入或输出,此时C口5条线用作通讯联络信号和中止请求信号。
原理框图:硬件设计2.2 数模转换电路因为单片机产生是数字信号,要想得到所需要波形,就要把数字信号转换成模拟信号,所以该文选择价格低廉、接口简单、转换控制轻易并含有8位分辨率数模转换器DAC0832。
DAC0832关键由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器和输入控制电路四部分组成。
但实际上,DAC0832输出电量也不是真正能连续可调,而是以其绝对分辨率为单位增减,是准模拟量输出。
DAC0832是电流型输出,在应用时外接运放使之成为电压型输出。
1、DAC0832引脚及功效:DAC0832是8分辨率D/A转换集成芯片。
和微处理器兼容。
这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制轻易等优点,在单片机应用系统中得到广泛应用。
D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路组成。
各引脚功效说明:D0~D7:8位数据输入线,TTL电平,有效时间应大于90ns(不然锁存器数据会犯错);ILE:数据锁存许可控制信号输入线,高电平有效;CS:片选信号输入线(选通数据锁存器),低电平有效;WR1:数据锁存器写选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。
由ILE、CS、WR1逻辑组合产生LE1,当LE1为高电平时,数据锁存器状态随输入数据线变换,LE1负跳变时将输入数据锁存;_FER:数据传输控制信号输入线,低电平有效,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效;WR2:DAC寄存器选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。
由WR2、_FER逻辑组合产生LE2,当LE2为高电平时,DAC寄存器输出随寄存器输入而改变,LE2负跳变时将数据锁存器内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
波形发生器的课程设计
学院《电子技术》课程设计报告题目波形信号发生器的设计姓名:学号:专业:班级:指导教师:职称:——学院——系2011年9月目录1 绪论 (1)1.1课题的目的 (1)1.2设计任务和要求 (1)2 总体设计方案 (2)2.1课题分析 (2)2.2设计步骤 (2)2.3设计方案 (3)3 主要器件简介 (3)3.1LM324的功能 (3)3.2电阻和电位器 (4)3.3电容 (4)3.4二极管和稳压管的识别和接法 (5)4 单元电路设计与计算 (5)4.1正弦波发生器 (5)4.2方波-三角波发生器 (6)5 系统总电路图 (8)6 仿真分析与安装调试 (8)6.1仿真分析图 (8)6.2安装调试 (9)6.3调整过程及波形分析 (9)7 总结 (9)参考文献 (18)附录 (19)波形信号发生器1 绪论波形信号发生器亦称函数信号发生器,作为实验用信号源,是现今各种电子电路设计实验应用中不可缺少的仪器设备之一。
目前市场上出现的波形发生器多为纯硬件搭接而成,且波形有限,多为锯齿波、方波、正弦波、三角波等。
信号发生器作为一种常见的电子设备仪器,传统的仪器完全可以由硬件电路搭接而成。
如采用555振荡器产生的正弦波、方波、三角波的电路是可取的路径之一,不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差,控制难度大,调节范围小,电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究及生产实践过程中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而有硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意,而且由于低频信号用到的RC很大;大电阻,大电容制作上由困难,参数的精度难以保证;体积大,漏电,损耗显著更是其致命的弱点,一旦需求的功能增加,则电路的复杂程度会大大增加。
1.1 课题的目的课程设计是在校大学生素质教育的重要环节,是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
通过课程设计,学生巩固和加深对电子电路基本知识的理解,了解集成运算放大器在振荡电路方面的运用;通过对运算放大器构成的比较器、方波-三角波发生器电路的实验研究,熟悉集成运算放大器非线性应用及基本电路的调试方法。
模拟电子课程设计--波形信号发生器
模拟与数字电子技术课程设计报告设计课题:波形信号发生器专业班级:电子信息工程1002学生姓名:指导教师:设计时间:题目:信号发生器摘要信号发生器又称为波形发生器,是一种能产生标准信号的电子仪器,是工业生产和电工电子实验室中经常使用的电子仪器之一。
信号发生器可以有多种实现方法,而频率越高产生波形越多的信号发生器越好,可以从信号发生器的制作条件及使用领域方面考虑其实现方法数字系统中需要的特殊信号,如方波、三角波等,例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
关键词:正弦波;方波;三角波;低频信号源引言:信号发生器是科研、教学、制造业中一种最常用的通用仪器,输出波形一般固定为正弦波、三角波、锯齿波和方波,不能实现有时在实验或工程应用中需要的特殊信号给用户使用带来不便。
虽然目前市场上的高性能的任意信号发生器已经出现,但是价格昂贵,对于一般机电控制的用户而言频带不需要很宽。
所以一种既能满足一定频率和波形性能要求又价格低廉的超低频任意信号发生器就成为了一种需求。
本课题提出一种既能满足使用要求又价格低廉的原理样机设计方案,并对原理样机的性能提出了改进方案。
1设计任务与要求(1)具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能;(2)正弦波幅值±10V,方波幅值±10V;(3)三角波峰-峰值20V,各种输出波形幅值在一定范围内可调;(4)输出波形工作频率范围为100HZ~10KHZ,且连续可调。
2方案设计与论证方案一∶采用传统的直接频率合成器。
波形发生器的设计实验报告
波形发生器的设计实验报告波形发生器是一种用于产生各种波形信号的仪器或设备。
它常常被用于电子实验、通信系统测试、音频设备校准等领域。
本文将介绍波形发生器的设计实验,并探讨其原理和应用。
波形发生器的设计实验主要包括以下几个方面:电路设计、元件选择、参数调整和信号输出。
首先,我们需要设计一个合适的电路来产生所需的波形。
常见的波形包括正弦波、方波、三角波等。
根据不同的波形要求,我们可以选择适当的电路结构和元件组成。
例如,正弦波可以通过RC电路或LC电路实现,方波可以通过比较器电路和计数器电路实现,三角波可以通过积分电路实现。
在元件选择方面,我们需要根据设计要求来选择合适的电阻、电容、电感等元件。
这些元件的数值和质量对波形发生器的性能和稳定性起着重要的影响。
因此,我们需要仔细考虑每个元件的参数,并选择合适的品牌和型号。
参数调整是波形发生器设计实验中的关键步骤之一。
我们需要根据设计要求来调整电路中各个元件的数值和工作状态,以确保所产生的波形符合要求。
参数调整需要依靠实验数据和仪器测量结果来进行,同时也需要运用一定的电路分析和计算方法。
信号输出是波形发生器设计实验的最终目标。
在设计过程中,我们需要确保所产生的波形信号能够正确输出,并具有稳定性和准确性。
为了实现这一目标,我们可以使用示波器等仪器来对输出信号进行检测和分析,并根据需要进行调整和优化。
波形发生器具有广泛的应用领域。
在电子实验中,波形发生器常常被用于产生各种测试信号,用于测试和验证电路的性能和功能。
在通信系统测试中,波形发生器可以产生各种模拟信号,用于测试和校准通信设备。
在音频设备校准中,波形发生器可以产生各种音频信号,用于校准音频设备的频率响应和失真特性。
波形发生器的设计实验是一个涉及电路设计、元件选择、参数调整和信号输出的复杂过程。
在实验中,我们需要仔细考虑每个步骤的要求,并根据实际情况进行调整和优化。
通过合理的设计和实验验证,我们可以获得稳定、准确的波形信号,满足各种应用需求。
数电波形发生课程设计报告
信号产生与变换电路的设计摘要:波形产生电路是建立在模拟电子技术和数字电子技术基础上的一个综合设计性实验,它是用555芯片和一片LM324芯片,以及各种电阻、电感、电容等基本元器件,从而设计制作成一个同时输出方波、三角波、正弦基波、三次谐波的波形产生电路,其借助于计算机软件multisim电路仿真以及面包板调试输出來实现的。
关键词:555多谐振荡器带通滤波积分电路1、设计思路与整体框图1・1设计思路首先我们想到的设计方案的思路是首先由555定时器组成的多谐振荡器产生 方波,即利用555与外围元件构成多谐振荡器.來产生方波。
然后剩下的三种波 形,三角波、正弦波、三次谐波均是在方波的基础之上做出来的。
由555定时器 组成的多谐振荡器输出的方波输出后经RC 积分电路,从而输出三角波,其基本 原理是电容的充放电原理:采用RC 低通滤波的方法将方波转化为正弦波;再通 过带通滤波电路将方波转换成三次止弦谐波,最后经过放大器的放大作用可以得 到我们想要幅值的波形就实现了整个电路的设计工作。
1・2整体框图图1信号产生与变换电路设计整体框图枳分电路2、硬件电路设计及工作原理2.1方波发生电路的设计与计算555定时器组成的多谐振荡器产生方波,即利用555与外围元件构成多谐振荡器, 來产生方波。
用555定时器组成的多谐振荡器产生方波电路如图所示。
接通电源后,电容C1被充电,当电容C1上端电[KVc升到2Vcc/3时使555第3 脚V0为低电半,同时555内放电三极管T导通,此时电容C1通过R3放电,Vc 下降。
当Vc下降到Vcc/3时,V0翻转为高电平。
电容器C1放电所需的时间为:t p i = R3C y In 2 = 0・77?3(71(2・1・1)当放电结束时,T截止,Vcc将通过Rl、D1向电容器C1充电,Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为:tph = R1C1 ln2 = 0.7/?1C1 (2.1.2)当Vc上升到2Vcc/3时,电路乂翻转为低电平。
波形产生电路实验报告
波形产生电路实验报告1. 背景波形产生电路是电子工程中的一种基础电路,用于产生各种形状和频率的电信号。
在实际应用中,波形产生电路常被用于信号发生器、音频设备、通信系统等。
本实验旨在通过设计和搭建一个简单的波形产生电路,掌握波形产生电路的基本原理和操作方法,并通过实验验证其性能。
2. 设计与分析2.1 电路结构本实验采用了经典的RC低通滤波器作为波形产生电路的核心部分。
该滤波器由一个电阻R和一个电容C组成,输入信号通过该滤波器后,输出信号将会被滤除高频成分,从而得到所需的波形。
2.2 参数选择为了得到稳定且正弦波形的输出信号,我们需要合理选择RC值。
根据经验公式:f c=1 2πRC其中f c表示截止频率。
我们可以根据需要选择截止频率来确定RC值。
一般情况下,我们可以选择f c为所需信号频率的十分之一。
2.3 电路实现根据以上分析,我们可以设计出以下波形产生电路:其中,R1和C1为滤波器的参数,Vin为输入信号源。
3. 实验步骤3.1 实验材料•电阻R1•电容C1•示波器•函数发生器•连接线等3.2 实验步骤1.按照电路图连接上述元件。
2.将函数发生器的输出连接到滤波器的输入端。
3.打开函数发生器和示波器,并调整函数发生器的频率和幅度。
4.观察示波器上输出信号的波形,并记录相关数据。
4. 实验结果与分析根据实验步骤得到的数据,我们可以绘制出输入信号和输出信号的波形图,并进行分析。
以下是实验结果:输入频率(Hz)输出幅度(V)1000 52000 45000 2通过观察实验结果,可以看出输出信号的幅度随着输入频率的增加而减小。
这是因为滤波器对高频成分进行了滤除,使得输出信号的幅度降低。
5. 实验建议在进行本实验时,我们可以尝试调整电阻和电容的取值,观察它们对输出信号的影响。
此外,我们还可以尝试使用不同形状的输入信号,并比较它们在滤波器中的表现。
为了得到更准确的实验结果,我们还可以提高示波器的采样率,并使用更精确的测量工具来测量电阻和电容的值。
波形发生器设计实验报告(推荐阅读)
波形发生器设计实验报告(推荐阅读)第一篇:波形发生器设计实验报告波形发生器设计实验报告一、设计目的掌握用99SE软件制作集成放大器构成方波,三角波函数发生器的设计方法。
二、设计原理波形发生器:函数信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
按信号波形可分为正弦信号、函(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
而波形发生器是指能够输出方波、三角波、正弦波等多种电压波形的信号源。
它可采用不同的电路形式和元器件来实现,具体可采用运算放大器和分立元件构成,也可用单片专用集成芯片设计。
设计原理图:三、设计元件电阻:R1 5.1K、R2 8.2K、R3 680、R4 3K、R5 39KR6 1K、R7 39K、R8 39K 电容:C 1uF 运算放大器:U1A LM324、U1B LM324 二极管:D1 3.3V、D23.3V 滑动变阻器:RW1 10K 接口:CON3 地线、GND四、设计步骤大概流程图1、打开99SE,建立Sch文件。
绘制原理图。
绘制原理图时要注意放大器的引脚(注意引脚上所对应的数字)和二极管的引脚(注意原理图和PCB中的引脚参数是否一致)。
元件元件库代码电阻:RES2 滑动变阻器:POT2电容:CAP 放大器:OPAMP 二极管:ZENER3 元件封装代码电阻: AXIAL0.4 滑动变阻器:VR5 放大器:DIP14二极管:DIODE0.4 电容:RB.2/.42、生成网络表格本步骤可完成建立材料清单(可执行report中的Bill of Material)、电器规则检查(Tools中ERC)、建立网络表(Design中Create Netlist,点击OK即可)3、PCB文件的设置建立PCB文件单双面板设置:Design中Options进行设置单双面板,及面板大小(8cm*7cm)建立原点(Edit中Origin中的set)并在KeepOutLayer层中制板4、引入网络表执行Design中Load Nets载入网络表,屏幕弹出对话框,点击Browse按钮选择网络表文件(*net),载入网络表,单机Execute,便成功引入网络表。
产生波形电路实验报告
一、实验目的1. 掌握产生波形电路的基本原理和设计方法。
2. 学习使用电子仪器测量波形参数。
3. 分析不同波形电路的特性及其在实际应用中的意义。
二、实验原理产生波形电路是指利用电子元件和电路设计方法,产生不同波形(如正弦波、方波、三角波等)的电路。
常见的波形产生电路包括:1. 正弦波振荡电路:利用RC或LC振荡电路产生正弦波信号。
2. 方波振荡电路:利用555定时器、施密特触发器等产生方波信号。
3. 三角波振荡电路:利用积分电路和微分电路产生三角波信号。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 万用表4. 集成运算放大器5. 电阻、电容、电感等电子元件6. 连接导线四、实验内容及步骤1. 正弦波振荡电路实验(1)搭建RC振荡电路,利用电阻和电容产生正弦波信号。
(2)使用示波器观察输出波形,调整电路参数使波形稳定。
(3)测量输出波形的频率、幅值等参数。
2. 方波振荡电路实验(1)搭建555定时器振荡电路,产生方波信号。
(2)使用示波器观察输出波形,调整电路参数使波形稳定。
(3)测量输出波形的频率、幅值等参数。
3. 三角波振荡电路实验(1)搭建积分电路,利用电容和电阻产生三角波信号。
(2)使用示波器观察输出波形,调整电路参数使波形稳定。
(3)测量输出波形的频率、幅值等参数。
五、实验结果与分析1. 正弦波振荡电路通过实验,成功搭建了RC振荡电路,并观察到了稳定的正弦波信号。
根据实验数据,计算了振荡电路的频率、幅值等参数,并与理论值进行了比较。
2. 方波振荡电路通过实验,成功搭建了555定时器振荡电路,并观察到了稳定的方波信号。
根据实验数据,计算了振荡电路的频率、幅值等参数,并与理论值进行了比较。
3. 三角波振荡电路通过实验,成功搭建了积分电路,并观察到了稳定的三角波信号。
根据实验数据,计算了振荡电路的频率、幅值等参数,并与理论值进行了比较。
六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了产生波形电路的基本原理和设计方法。
波形发生器课程设计报告
课程设计报告书波形发生器学院电子与信息学院专业班级学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分 1起始日期 2017波形发生器一、选题背景波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。
函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、矩形波的函数波形发生器。
二、方案论证1、设计题目要求1.1、功能要求同时三通道输出,采用正弦波、矩形波、三角波的级联结构;电源由稳压电源供给;1.2、指标要求:输出电压要求正弦波Vp-p>10V、矩形波Vp-p>10V、三角波Vp-p>4V;输出波形频率范围为100Hz—2kHz;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%;矩形波占空比可调整,调整范围:10%~90%;2、总体设计方案2.1 设计思路根据模拟电子技术基础课程,可通过RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,通过比较器变换成矩形波,再通过积分电路变换成三角波;或者同过滞回比较器和RC电路组成的矩形波发生电路产生矩形波,通过积分电路变换成三角波,再用滤波法变换成正弦波。
2.2 设计方案满足上述设计功能可以实施的方案很多,现提出以下几种方案:2.2.1方案一①原理框图图2.2.1 方案一原理框图②基本原理通过RC桥式正弦波振荡电路,产生正弦波,改变电阻R和电容C的值实现频率可调;通过单限比较器,产生矩形波,接入参考电压,通过改变与参考电压串联电阻的阻值,实现占空比可调;通过积分电路,产生三角波。
2.2.2方案二①原理框图图2.2.2 方案二原理框图②基本原理通过矩形波发生电路产生矩形波,改变阻值和电容实现频率可调,利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路,改变电位器阻值实现占空比可调;通过积分电路产生三角波;通过低通滤波器产生正弦波。
080144951课程设计报告(波形发生器)
《模拟电子技术》课程设计课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形产生电路的设计学生学院信息与机电工程学院专业班级08电子国内学号080144951学生姓名石康指导教师朱品昌徐凯2010-12摘要和关键词【摘要】:用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,正弦波频率可通过调节电阻R及电容C 实现100HZ—20KHZ的变换,再通过电压跟随器输出正弦波,电压跟随器起到保护前级不受后级影响。
正弦波通过过零比较器,整形为方波,同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路,整形为三角波,同样经过电压跟随器输出三角波,方波、三角波的频率与正弦波频率相同。
【关键词】:RC桥式振荡电压跟随器过零比较器积分运算电路电路设计及其原理1)方案比较方案一先通过压控方波振荡电路产生方波信号,方波信号经过积分运算电路整形为三角波,三角波通过低通滤波器整形为正弦波。
方案二用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,正弦波频率可通过调节电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换,再通过电压跟随器输出正弦波。
正弦波通过过零比较器,整形为方波,同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路,整形为三角波。
方案二同方案一比较,有较为明显的优势,首先,因为是采用滤波方式产生正弦波,高低频特性较差,可实现的波形频率范围较窄。
方案二采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦波,频率范围较宽,用过零比较器整形为方波,更容易实现幅度的调节。
因为方案二的优势,本设计采用方案二。
单元电路设计RC桥式正弦振荡电路RC桥式正弦波振荡电路,也称文氏桥振荡电路。
它可由以下四个部分组成:(1)放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,使电路获得一定幅值的输出量,实现能量的控制。
(2)选频网络:确定电路的振荡频率,使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反馈信号。
(4)稳幅环节:也就是非线性环节,作用是使输出信号幅值稳定。
课程设计报告(波形发生器)
课程设计课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形发生电路_学生学院物理与光电工程学院专业班级电子科学与技术(5)班学号学生姓名指导教师2008-12-17摘要和关键词【摘要】:用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,正弦波频率可通过调节电阻R及电容C实现100HZ—20KHZ的变换,再通过电压跟随器输出正弦波,电压跟随器起到保护前级不受后级影响。
正弦波通过过零比较器,整形为方波,同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路,整形为三角波,同样经过电压跟随器输出三角波,方波、三角波的频率与正弦波频率相同。
【关键词】:RC桥式振荡电压跟随器过零比较器积分运算电路设计任务与技术指标要求:设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。
指标:输出频率分别为:102H Z、103H Z和104Hz;方波的输出电压峰峰值V PP≥20V电路设计及其原理1)方案比较方案一先通过压控方波振荡电路产生方波信号,方波信号经过积分运算电路整形为三角波,三角波通过低通滤波器整形为正弦波。
方案二用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,正弦波频率可通过调节电阻R 及电容C实现100HZ—20KHZ的变换,再通过电压跟随器输出正弦波。
正弦波通过过零比较器,整形为方波,同样经过电压跟随器输出方波。
方波通过积分运算电路,整形为三角波。
方案二同方案一比较,有较为明显的优势,首先,由于是采用滤波方式产生正弦波,高低频特性较差,可实现的波形频率范围较窄。
方案二采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦波,频率范围较宽,用过零比较器整形为方波,更容易实现幅度的调节。
由于方案二的优势,本设计采用方案二。
2) 单元电路设计RC 桥式正弦振荡电路RC 桥式正弦波振荡电路,也称文氏桥振荡电路。
它可由以下四个部分组成: (1) 放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,使电路获得一定幅值的输出量,实现能量的控制。
(2) 选频网络:确定电路的振荡频率,使电路产生单一频率的振荡,即保证电路产生正弦波振荡。
实验十一 波形发生电路实验报告
实验十一波形发生电路一、实验目的1、掌握波形发生电路的特点和分析方法。
2、熟悉波形发生器设计方法。
二、实验仪器1、双踪示波器2、数字万用表三、实验要求1、分析图11-1电路的工作原理,定性画出V0和V C波形。
2、若图11-1电路R= l0 K,计算V0的频率。
3、图11-2电路如何使输出波形占空比变大?利用实验箱上所标元器件画原理图。
4、在图11-3电路中,如何改变输出频率?设计2种方案并在实验和multisim中实现。
5、图11-4电路中如何连续改变振荡频率?在multisim中画出电路图,并调试结果。
(利用实验箱上的元器件数值)四、实验内容11.1、方波发生电路实验电路如图11-1所示,双向稳压管稳压值一般为5~6V。
图11-1方波发生电路(1)按电路图接线,观察V C、V0 波形及频率,与multisim结果比较。
(2)分别测出R= l0k,110k时的频率,输出幅值,与multisim结果比较。
(3)要想获得更低的频率应如何选择电路参数?试按照实验箱上的元器件数值进行实验并观测之。
11.2、占空比可调的矩形波发生电路实验电路如图11-2所示。
图11-2占空比可调的矩形波发生电调路(1)按图接线,观察并测量电路的振荡频率、幅值及占空比。
(2)若要使占空比更大,应如何选择电路参数,说明原理并用实验验证。
11.3、三角波发生电路实验电路如图11-3所示。
图11-3三角波发生电路(1)按图接线,分别观测V01及V02的波形并记录。
(2)如何改变输出波形的频率?按实验要求分别实验并记录5组频率值和波形并与理论计算相比较。
11.4、锯齿波发生电路实验电路如图11-4所示。
图11-4锯齿波发生电路1、按图接线,观测电路输出波形和频率。
2、按实验要求改变锯齿波频率并测量变化范围。
五、实验报告l、画出各实验的波形图。
2、用MULTISIM重复作出各实验要求的设计方案、电路图,写出实验步骤及结果。
3、总结波形发生电路的特点,并回答:(1)波形产生电路需调零吗?(2)波形产生电路有没有输入端。
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如图所示。
图3积分运算电路
由于“虚地”, ,
故:
由于“虚断”, ,
故:
得:
;
由以上原理设计出电路图如下
图4三角波发生电路
RC积分电路如图所示。从图中可以看出,积分电路也是R-C串联电路,与微分电路相比,只是将R—C电路对调,即从电容C上取出电压。时间常数τ远大于输入矩形波 的脉宽,即 。积分电路是将矩形波变换成锯齿波或三角波的波形变换电路
信号产生与变换电路的设计
摘要:波形产生电路是建立在模拟电子技术和数字电子技术基础上的一个综合设计性实验,它是用555芯片和一片LM324芯片,以及各种电阻、电感、电容等基本元器件,从而设计制作成一个同时输出方波、三角波、正弦基波、三次谐波的波形产生电路,其借助于计算机软件multisim电路仿真以及面包板调试输出来实现的。
当放电结束时,T截止,Vcc将通过R1、D1向电容器C1充电,Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为:
当Vc上升到2Vcc/3时,电路又翻转为低电平。如此周而复始,于是,在电
路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波形如图4,其震荡频率为:
因为需要得到方波,所以需要R1=R3才能得到输出波形占空比
3
经过多次调试与实验得到了下面的仿真结果,总体效果很不错。可以看出从上向下依次是方波、正弦三次谐波、三角波、正弦基波,且频率关系为1:1:1:3.符合理论值。
图7波形仿真图
4
图8整体电路设计图
虽然仿真效果出来了,但是由于计算理论值时考虑不够全面有些元件还是不太容易找,不得已用近似的元件代替,造成了实际值与理论值得一些差别。这次课程设计让我们深深的认识到,理论基础是多Байду номын сангаас的重要。当我们都口中埋怨着当代教育的不足,不能让我们充分动手实践的时候,有谁能想一想自己的理论基础扎实了么?刚开始以为不是多大问题的一个课程设计,却让我们绞尽脑汁,熬了几个夜晚才做出这样的结果,看起来我们还要更加努力去学习了。工欲善其事,必先利其器。我们可不想现在舒舒服服地过完大学,以后去后悔,所以今后还有很多需要学习的地方!
。
把 , ,代入上面的式子,可以得出 的值,以此作为我们选择元件的依据。
2.2三角波发生电路的设计与计算
在本设计方案中,我们的三角波是由方波经过一个积分电路产生的,产生三角波后又经过一个运算放大器电路将其放大。方波的产生原理在前面已经说明过,故不再赘述。下面主要说明下由方波产生三角波的电路。(1)积分运算电路
2.4
由方波的傅里叶变换式,我们可以看出方波里面含有正弦基波以及三次、五次等高次谐波,所以为了得到正弦三次谐波,我们通过滤波的方式来得到正弦波三次谐波分量。我们用从555振荡发生器输出的方波来作为相应的输入,经过相应的滤波器来得到三次谐波的正弦分量,其原理电路图见下图
图6三次谐波发生电路
本设计当中我们主要运用到的是滤波的方法,在方波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下。根据原理可知,低通滤波器的通带截止频率应大于方波的基波频率并且一定要小于方波的五次谐波的频率,我们就是根据这个原理来对三次谐波分量进行滤出的。原理图是负反馈二阶有源带通滤波器 ,它使用单个通用运算放大器(通用运放)接成单电源供电模式,易于实现。它的上限截止频率和下限截止频率可以非常近,具有非常很强的频率选择性。令 , 是 和 并联的值。品质因数 等于中心频率除以带宽, 。由式可以看出可以通过让 的值远大于 来获得大的Q值.Q值越大,频率选择性越好,带宽越小。反之则反。令中心频率为 ,则计算公式如下:
关键词: 555多谐振荡器带通滤波积分电路
1、设计思路与整体框图
1.1设计思路
首先我们想到的设计方案的思路是首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波,即利用555与外围元件构成多谐振荡器,来产生方波。然后剩下的三种波形,三角波、正弦波、三次谐波均是在方波的基础之上做出来的。由555定时器组成的多谐振荡器输出的方波输出后经RC积分电路,从而输出三角波,其基本原理是电容的充放电原理;采用RC低通滤波的方法将方波转化为正弦波;再通过带通滤波电路将方波转换成三次正弦谐波,最后经过放大器的放大作用可以得到我们想要幅值的波形就实现了整个电路的设计工作。
2.3
首先我们看下方波的傅里叶变换式
方波函数表达式:
先把这个函数展开为三角级数,为此就要求出分量系数a和b。
因此,该非周期性方波在区间(0,T)内可以表示为
由方波的傅里叶变换式,我们可以看出方波里面含有正弦基波以及三次、五次等高次谐波,所以为了得到正弦基波我们可以通过滤波的方式来得出正弦基波。
图5正弦基波发生电路
其中
由方波的傅里叶变换式可以知道,三次谐波频率为基波的三倍,五次谐波频率是基波的五倍,所以我们选择的带通滤波需要滤掉基波和五次谐波,也就是选带通滤波的中心频率为三次谐波的频率3000HZ,通带下限大于基波频率,上限小于五次谐波频率,我们可以选带宽为10HZ,增益为1.5。由此代入 可以得出,参数 的值,如图所示。
1.2整体框图
图1信号产生与变换电路设计整体框图
2、硬件电路设计及工作原理
2.1方波发生电路的设计与计算
555定时器组成的多谐振荡器产生方波,即利用555与外围元件构成多谐振荡器,来产生方波。用555定时器组成的多谐振荡器产生方波电路如图所示。
图2方波发生电路
接通电源后,电容C1被充电,当电容C1上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平,同时555内放电三极管T导通,此时电容C1通过R3放电,Vc下降。当Vc下降到Vcc/3时,V0翻转为高电平。电容器C1放电所需的时间为: