电路综合实习报告

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电路综合实习报告

姓名：谢子荣

学号：

班级：075124

小组成员：谢子荣、关亚军

指导老师：郝国成，张晓峰，闻兆海，王国洪，

吴让仲，李杏梅，王巍

中国地质大学（）

机械与电子信息学院

通信工程

目录

技能要求................................................................. (2)

一、函数发生器设计

1、实习内容及要求 (3)

2、设计方案 (3)

3、调试过程与结果 (7)

4、测试数据记录 (9)

二、多功能数字钟设计

1、实习内容及要求 (9)

2、设计方案 (10)

3、调试过程与结果 (15)

三、自动量程转换电压表

1、实习内容及要求 (16)

2、设计方案 (17)

3、调试过程与结果 (23)

4、测试数据记录 (25)

四、实习总结 (25)

【技能要求】

1、能使用EDA（电子设计自动化）软件进行电路绘制，如应用Protel

软件绘制详细电路原理图。

2、会查阅相关参考文献

3、能够阅读英文器件数据手册，进行单元电路设计。

4、在万用板上完成电路的焊接工作。学习和熟悉在万用板上进行电路

焊接的方法和技术。

5、掌握某些常用芯片的功能及引脚图

6、具备元器件检测能力。

7、具有装配、调试和指标测量的能力。能使用电子仪器（如直流电源，

万用表，信号发生器，示波器等）对电路进行测试，能根据要求调试出较好的性能。

8、掌握模拟电路、数字电路、单片机原理等课程的基本知识。

9、会进行C语言和汇编语言编程。

10、具备一定的分析、总结能力，写出一份较为完备的实习报告

一、函数发生器设计

1、实习内容及要求：

任务：一个电路同时产生正弦波、三角波、方波。

①要求：1）正弦波幅度不小于1V；

三角波不小于5V；

方波不小于14V；

2）频率可调，范围分为三段：

10HZ—100HZ；100HZ—1KHZ；1KHZ—10KHZ。

②主要性要求能：

1）输出信号的幅度准确稳定

2）输出信号的频率准确较稳定

2、设计方案

1)功能模块

①方波—三角波产生电路

方波-三角波电路

上图所示为产生方波-三角波电路。工作原理如下：若a 点短开，运算放大器A 1与R 1、R 2及R 3、R P 1组成电压比较器，C 1为加速电容，可加速比较器的翻转。

由图分析可知比较器有两个门限电压

运放A2与R 4、R P 2、C 2及R 5组成反相积分器，其输入信号为方波U o1时，则输出积分器的电压为

当U o1=+V CC 时 当U o1=-V EE 时

可见积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图所示。

A 点闭合，即比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。

方波-三角波的频率为：

CC

th V RP R R U 1

32

1+-=CC

th V RP R R U 1

32

2+=

CC

1

32

2V RP R R U m o +=

t

C RP R U o 2

14CC

2)(V +-=t C RP R U o 2

14EE

2

)(V +=t U C RP R U o o d )(1

12

142⎰+-=

由上分析可知：

（1）电位器R P 2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。

（2）方波的输出幅度应等于电源电压。三角波的输出幅度应不超过电源电压。电位器RP 1可实现幅度上午微调，但会影响波形的频率。 ②正弦波产生电路

三角波→正弦波的变换主要有差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高、抗干扰能力强等优点。特别是做直流放大器时，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性的非线性。

（1）传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；

（2）三角波的幅度U m 应正好使晶体管接近饱和区或截止区。 图2.3.2.2b 为三角波→正弦波的变换的电路。其中R P 1调节三极管的幅度，R P 2调整电路的对称性，其并联电阻R E2用来减少差分放大器的线性区。电容C 1、C 2、C 3为隔直电容，C 4为滤波电容，以减少滤波分量，改善输出波形。

2

142

13)(4C RP R R RP R f ++=

比较器A 1与积分器A 2的元件参数计算如下：

由于 因此

取R 3=10k Ω,则R 3+RP 1=30k Ω，取R 3=20k Ω, RP 1为47 k Ω的电位器。取平衡电阻R 1=R 2//（R 3+RP1）≈10 k Ω。

因为

当1Hz ≤f ≤10Hz 时，取C 2=1μF ，则R 4+R P 2=（75~7.5）k Ω，取5.1 k Ω，RP 2为100 k Ω电位器。当19Hz ≤f ≤100Hz ，取C 2=0.01μF 以实现频率波段的转换，R 4、R P 2的值不变。取平衡电阻R 5=10 k Ω。

三角波→正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C 3、C 4、C 5要取得大，因为输出频率较低，取C 3=C 4=C 5=470μF ，滤波电容C 6一般为几十皮法至0.1μF 。R E2=100Ω与R P 4=100Ω，相并联，以减少差分放大器的线性区。差分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线，调整RP 4及电阻R ’确定。

2）总电路图（multisim 仿真）

CC

1

32

2V RP R R U m o +=

3

1124V cc o2m 132=

==+U RP R R 2

1421

3)(4C RP R R RP R f ++=