双脉冲发生器电子测量课程设计报告讲解

电子测量课程设计报告

双脉冲发生器

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一、实验目的

1、设计内容：

设计一个双脉冲发生器，要求信号输出短路电流大于20mA，输出波形如下所示：

2、设计要求：

①周期要求如上图所示。

②脉冲峰值大于10V。

二、设计思路和原理

1、基本设计思路

为得到课程设计要求的双脉冲波形图，可以经过下面步骤得到：

（1）得到周期10ms的方波1；

（2）得到周期40ms的方波2；

（3）方波1与方波2“与”得到基本二脉冲波形；

（4）设计一个放大电路，对基本二脉冲波形进行放大，使它的峰峰值达到10V 以上。

2、方案设计

（1）方波1发生电路设计：

要得到周期10ms占空比50%的方波，可以选择利用两个与非门和RC构成多谐振荡器，它只能产生占空比为50%周期T约为2.2RC（R1=R2=R，C1=C2=C）如下图所示，通过设置RC参数产生满足条件的方波。

该电路有两种过程。其一是正反馈过程。非门G1和非门G2均处于非高电平或低电平，而A点电压u A上升时，G1输出电压u~Q下降，通过C1的耦合使B点电压u B下降，使G2输出电压u Q上升，又通过C2的耦合使u A再上升，最

终使~Q降到低电平，Q升到高电平。这个过程时间很短，是瞬间完成的。其二是暂稳态过程。正反馈过程完成后，两个电容开始按指数规律充放电，当其中之一达到阈值电压时，电路又进入正反馈，结果是达到另一个暂稳态，如此往复循环，形成振荡。若电路对称，即R1=R2=R，C1=C2=C，则输出方波，其重复周期为T=2t=2.2RC。

（2）方波2发生电路设计：

将方波1经过二分频电路得到周期为40ms的方波2。

（3）放大电路设计：

综合考虑，选择了共射极放大电路，其放大效果最佳，但产生相位相反的输出电压，因此进行逻辑“与”的时候选择了逻辑“与非”。

3、方案设计原理图

三、仿真的波形：

1、周期10ms占空比50%的方波1：

实际测得波形：

2、周期40ms占空比50%的方波2：

测得波形：

3、最终波形：

实际测得波形：

4、仿真总结

从仿真图中可以看出，波形是有一定的误差，这是因为在计算周期的过程中

由于不知道放大器存在计算误差。在放大电路设计部分，放大倍数为A v=−βR L

r be

件的β值为多少，所以只能采取试探法取R L的值，发现当R3=500Ω，R8=10kΩ,时，可以满足要求。