函数信号发生器课程设计 函数信号发生器课程设计电路图

莫娜号 1

我6月份毕业,要写一份论文,不会写

1. 基于FX2N-48MRPLC的交通灯控制

函数信号发生器课程设计 函数信号发生器课程设计电路图函数信号发生器课程设计 函数信号发生器课程设计电路图


函数信号发生器课程设计 函数信号发生器课程设计电路图


2. 西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文

3. PLC电梯控制

4. 基于plc的五层电梯控制

5. 松下PLC控制的五层电梯设计

6. 基于PLC控制的立体系统设计

7. PLC控制的花样喷泉

8. 三菱PLC控制的花样喷泉系统

9. PLC控制的设计

10. 世纪星组态 PLC控制的交通灯系统

11. X62W型卧式铣床设计

12. 四路PLC控制

13. PLC控制类毕业设计论文

14. 与公路交叉口护栏自动控制系统

15. 基于PLC的机械手自动作系统

16. 三相异步电动机正反转控制

17. 基于机械手分选大小球的自动控制

18. 基于PLC控制的作息时间控制系统

19. 变频恒压供水控制系统

20. PLC在电网备用自动投入中的应用

21. PLC在变电站变压器自动化中的应用

22. FX2系列PCL五层电梯控制系统

23. PLC控制的自动售货机毕业设计论文

24. 双恒压供水西门子PLC毕业设计

25. 交流变频调速PLC控制电梯系统设计

26. 基于PLC的三层电梯控制系统设计

27. PLC控制自动门的课程设计

28. PLC控制锅炉输煤系统

29. PLC控制变频调速五层电梯系统设计

30. 机械手PLC控制设计

31. 基于PLC的组合机床控制系统设计

32. PLC在改造z-3040型摇臂钻床中的应用

33. 超高压水射流机器人切割系统电气控制设计

34. PLC在数控技术中进给系统的开发中的应用

35. PLC在船用牵引控制系统开发中的应用

36. 智能组合秤控制系统设计

37. S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用

38. 自动送料装车系统PLC控制设计

39. 三菱PLC在五层电梯控制中的应用

40. PLC在交流双速电梯控制系统中的应用

41. PLC电梯控制

42. 基于PLC的电机故障诊断系统设计

43. 欧姆龙PLC控制交通灯系统

44. PLC在配料生产线上的应用

45. 三菱PLC控制的四层电梯毕业设计论文

46. 全自动洗衣机PLC控制毕业设计论文

47. 工业洗衣机的PLC控制

48. 《双恒压无塔供水的PLC电气控制》

49. 基于三菱PLC设计的四层电梯控制系统

50. 西门子PLC交通灯毕业设计

51. 自动铣床PLC控制系统毕业设计

52. PLC变频调速恒压供水系统

53. PLC控制的行车自动化控制系统

54. 基于PLC的自动售货机的设计

55. 基于PLC的气动机械手控制系统

56. PLC在电梯自动化控制中的应用

57. 组态控制交通灯

58. PLC控制的升降横移式自动化立体

59. PLC在电动单梁天车中的应用

60. PLC在液体混合控制系统中的应用

61. 基于西门子PLC控制的全自动洗衣机仿真设计

62. 基于三菱PLC控制的全自动洗衣机

63. 基于plc的污水处理系统

64. 恒压供水系统的PLC控制设计

65. 基于欧姆龙PLC的变频恒压供水系统设计

66. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序

67. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序

68 景观温室控制系统的设计

69. 贮丝生产线PLC控制的系统

70. 基于PLC的霓虹灯控制系统

71. PLC在砂光机控制系统上的应用

72. 磨石粉生产线控制系统的设计

73. 自动片装瓶机PLC控制设计

74. 装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计

75. PLC控制的自动罐装机系统

76. 基于CPLD的可控硅中频电源

77. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序

78. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序

79. PLC在板式过滤器中的应用

80. PLC在粮食存储物流控制系统设计中的应用

81. 变频调速式疲劳试验装置控制系统设计

82. 基于PLC的贮料罐控制系统

83. 基于PLC的智能交通灯系统设计

1.基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现

2.双闭环直流调速系统设计

3.单片机脉搏测量仪

4.单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文

5.FPGA电梯控制的设计与实现

6.恒温箱单片机控制

7.基于单片机的数字电压表

8.单片机控制步进电机毕业设计论文

9.函数信号发生器设计论文

10.110KV变电所一次系统设计

11.报警门铃设计论文

12.51单片机交通灯控制

13.单片机温度控制系统

14.CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析

15.仓库温湿度的监测系统

16.基于单片机的电子密码锁

17.单片机控制交通灯系统设计

18.基于DSP的IIR数字低通滤波器的设计与实现

19.智能设计

20.基于LabVIEW的PC机与单片机串口通信

21.DSP设计的IIR数字高通滤波器

22.单片机数字钟设计

23.自动起闭光控窗帘毕业设计论文

24.三容液位远程测控系统

25.基于Matlab的PWM波形仿真与分析

26.集放大电路的设计

27.波形发生器、频率计和数字电压表设计

28.水位遥测自控系统

29.宽带视频放大电路的设计 毕业设计

30.简易数字存储示波器设计

31.球赛计时计分器 毕业设计论文

32.IIR数字滤波器的设计

33.PC机与单片机串行通信

34.基于CPLD的低频信号发生器设计

35.110kV变电站电气主接线设计

36.m序列在扩频通信中的应用

37.正弦信号发生器

38.报警器设计与实现

39.开关稳压电源设计

40.基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文

41.步进电动机竹竿舞健身娱乐器材

42.单片机控制步进电机 毕业设计论文

43.单片机汽车测距仪

44.基于单片机的自行车测速系统设计

45.水电站电气一次及发电机保护

46.基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文

47.语音电子门锁设计与实现

48.工厂总降压变电所设计-

49.单片机设计

50.基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文

51.单片机串行通信发射部分毕业设计论文

52.基于VHDL语言PLD设计的出租车计费系统毕业设计论文

53.测距仪毕业设计论文

54.单片机控制的数控电流源毕业设计论文

55.声控报警器毕业设计论文

56.基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文

57.基于Multi/pro的数字

58.单片机智能火灾报警器毕业设计论

59.多路遥控发射接收系统设计

60.单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文

61.数字频率计毕业设计论文

62.基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文

63.楼宇自动化--毕业设计论文

64.图像识别算法的实现--毕业设计

65.测距仪--毕业设计

66.工厂变电所一次侧电气设计

67.电子测频仪--毕业设计

68.点阵电子显示屏--毕业设计

69.电子电路的电子仿真实验研究

70.基于51单片机的多路温度采集控制系统

71.基于单片机的数字钟设计

72.小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计

73.自动存包柜的设计

74.空调器微电脑控制系统

75.全自动洗衣机

76.电力线载波调制解调器毕业设计论文

77.图书馆照明控制系统设计

78.基于AC3的虚拟环绕声实现

79.电视伴音转发器的设计

80.多传感器障碍物检测系统的软件设计

81.基于单片机的电器遥控器设计

82.基于单片机的数码录音与播放系统

83.单片机控制的霓虹灯

84.电阻炉温度控制系统

85.智能温度巡检仪的研制

86.保险箱遥控密码锁 毕业设计

87.10KV变电所的电气部分及继电保护

88.年产26000吨乙醇精馏装置设计

89.卷扬机自动控制限位控制系统

90.铁矿综合自动化调度系统

.磁敏传感器水位控制系统

92.继电器控制两段传输带机电系统

93.广告灯自动控制系统

94.基于CFA的二阶滤波器设计

95.霍尔传感器水位控制系统

96.全自载饮水机

97.浮球液位传感器水位控制系统

98.干簧继电器水位控制系统

99.电接点压力表水位控制系统

100.低成本智能住宅系统的设计

101.大型发电厂的继电保护配置

102.直流作电源系统的研究

103.悬挂运动控制系统

104.气体泄漏超声检测系统的设计

105.电压无功补偿综合控制装置

106.FC-TCR型无功补偿装置的设计

107.DSP电机调速

108.150MHz频段窄带调频接收机

109.电子体温计

110.基于单片机的病床呼叫控制系统

111.测温仪

112.基于单片计算机的测距仪

113.智能数字频率计

114.基于单片计算机的多路室内火灾报警器

115.信号发生器

116.基于单片计算机的语音播出的作息时间

117.交通信号灯控制电路的设计

118.基于单片机步进电机控制系统设计

119.多路数据采集系统的设计

120.电子万年历

121.遥控式数控电源设计

122.110kV降压变电所一次系统设计

123.220kv变电站一次系统设计

124.智能数字频率计

125.信号发生器

126.基于虚拟仪器的电网主要电气参数测试设计

127.基于FPGA的电网基本电量数字测量系统的设计

128.风力发电电能变换装置的研究与设计

129.电流继电器设计

130.大功率电器智能识别与用电安全的设计

131.交流电机型式试验及计算机软件的研究

132.单片机交通灯控制系统的设计

133.智能立体仓库系统的设计

134.智能火灾报警监测系统

135.基于单片机的多点温度检测系统

136.单片机定时闹钟设计

137.湿度传感器单片机检测电路制作

138.智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统

139.探讨未来通信技术的发展趋势

140.音频多重混响设计

141.单片机呼叫系统的设计

142.基于FPGA和锁相环4046实现波形发生器

143.基于FPGA的数字通信系统

144.基于单片机的带智能自动化的遥控小车

145.基于单片机AT89C51的语音温度计的设计

146.智能楼宇设计

147.移动电话接收机功能电路

148.单片机演奏音乐歌曲装置的设计

149.单片机电铃系统设计

150.智能电子密码锁设计

151.八路智能设计

152.组态控制系统设计

153.组态控制皮带运输机系统设计

154..基于单片机控制音乐门铃

155.基于单片机控制文字的显示

156.基于单片机控制发生的数字音乐盒

157.基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计

158.基于LMS自适应滤波器的MATLAB实现

159.D功率放大器

160.射频识别系统发射接收硬件电路的设计

161.基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计

162.基于ADE7758的电能监测系统的设计

163.智能电话报警器

164.数字频率计 课程设计

165.多功能数字钟电路设计 课程设计

166.基于VHDL数字频率计的设计与仿真

167.基于单片机控制的电子秤

168.基于单片机的智能电子负载系统设计

169.电压比较器的模拟与仿真

170.脉冲变压器设计

171.MATLAB仿真技术及应用

172.基于单片机的水温控制系统

173.基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计

174.发电机-变压器组中机保护系统

175.基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计

176.数字温度计的设计

177.生产流水线产品产量统计显示系统

178.水位报警显时控制系统的设计

179.遥控电子密码锁的设计

180.基于MCU温控智能风扇控制系统的设计

181.数字电容测量仪的设计

182.基于单片机的遥控器的设计

183.200电话卡代拨器的设计

184.数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现

185.电压稳定毕业设计论文

186.基于DSP的短波通信系统设计(IIR设计)

187.报警器

188.网络系统的设计

189.全氢罩式退火炉温度控制系统

190.通用串行总线数据采集卡的设计

1.单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统

192.单片机电加热炉温度控制系统

193.单片机大型建筑火灾系统

194.USB接口设备驱动程序的框架设计

195.基于Matlab的多频率FMICW的信号分离及时延信息提取

196.正弦信号发生器

197.小功率UPS系统设计

198.全数字控制SPWM单相变频器

199.点阵式汉字电子显示屏的设计与制作

200.基于AT89C51的路灯控制系统设计

200.基于AT89C51的路灯控制系统设计

201.基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统

202.开关电源设计

203.基于PDIUSBD12和K9F2808简易USB闪存设计

204.机控制一体化系统

205.直流电机试验自动采集与控制系统的设计

206.新型自动装弹机控制系统的研究与开发

207.交流异步电机试验自动采集与控制系统的设计

208.转速闭环控制的直流调速系统的仿真与设计

209.基于单片机的数字直流调速系统设计

210.多功能频率计的设计

211.18信息移频信号的频谱分析和识别

212.集散管理系统—终端设计

213.基于MATLAB的数字滤波器优化设计

214.基于AT89C51SND1C的MP3播放器

215.基于光纤的汽车CAN总线研究

216.汽车雷达

217.基于DSP的电机控制

218.超媒体技术

219.数字电子钟的设计与制作

220.温度报警器的电路设计与制作

221.数字电子钟的电路设计

222.鸡舍电子智能补光器的设计

223.高精度传感器信号调理电路的设计

224.电子密码锁的电路设计与制作

225.单片机控制电梯系统的设计

226.常用电器维修方法综述

227.控制式智能计热表的设计

228.电子指南针设计

229.汽车防撞主控系统设计

230.单片机的智能电源管理系统

231.电力电子技术在绿色照明电路中的应用

232.电气火灾自动保护型断路器的设计

233.基于单片机的多功能智能小车设计

234.对漏电保护器安全性能的剖析

235.解析民用建筑的应急照明

236.电力拖动控制系统设计

237.低频功率放大器设计

238.银行自动报警系统

我帮你吧

大学PLC课程设计一般有哪些题目?我想提前吧它做了!

有一台电动机通过数码管来显示其工作状态:当电动机正传时,七段数码管显示1,当电动机反转时,数码管显示9;当电动机停止时,数码管显示0并闪烁5次后,再重复上次启动过程。画出连接图,接外设并调试通过。

交通灯,洗衣机,,八段码,喷泉,小车运行……

都是些简单的开关量。提前做不如去看看高速脉冲、高速计数器应用的地方。还有一些特殊的寄存器用法。

多了去了,自动生产线,数控机床,机械手,做过没?不知道你是什么专业的,交通灯,洗衣机什么的都是浮云…

与其提前做了还不如早点接触一下前沿的技术。

急求模拟电路课程设计

模拟电路课程设计

The Outline of Analog Circuits Course Project

一、 目的与任务

模拟电路课程设计是模拟电子技术课程重要的实践性教学环节,是对学生学习模拟电子技术的综合性训练,这种训练是通过学生进行某一个或两个课题的设计、安装和调试来完成的。

通过模拟电路课设要求学生:

1、 根据给定的技术指标,从稳定可靠、使用方便、高性能价格比出发来选择方案,运用所学过的各种电子器件和电子线路知识,设计出相应的功能电路。

2、 通过查阅手册和文献资料,培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

3、 了解常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。

4、 学会电子电路的安装与调试技能,掌握电子电路的测试方法及了解印刷线路板的设计,制作方法。

5、 进一步熟悉电子仪器的使用方法。

6、 学会撰写课程设计总结报告。

7、 培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、 内容、要求与安排

1、内容:

课题名称:

(1) 多路输出直流稳压电源的设计与制作

(2) 波形产生电路的设计

(3) 高保真音频功率放大器的设计与制作计

(4) 函数信号发生器的设计与制作

(5) 水温控制系统的设计与制作

(6) 设计并制作音频频谱柱状显示器电路

2、要求:

在教师的指导下,学生要在规定的时间内完成课题的设计,安装和调试并完成总结报告。

3、进度安排及方式:(以四学时为一个单元)

单元:集中讲课,主要内容如下:

(1)课程设计的目的与要求

(2)课程设计的教学过程

(3)课程设计的评分标准

(4)课程设计题目介绍

(5)学生自由组合,选择题目。

第二单元:确定题目,教师就题目的基本要求答疑。学生讨论、查资料。

第三、四、五单元:查资料、设计、EDA仿真。

学生根据课题要求,完成课题的设计方案,并可以运用MULTISIM软件在微机上完成对所设计电路的仿真。

第六单元至第八单元:组装、调试、写报告。

第九单元:完成收尾工作,清点材料、工具。准备课设报告。

考试:分组答辩。

三、 场地与设备

1、 实验室场地:实验中心。

2、 实验所用设备:示波器、函数发生器、毫伏表、万用表(指针、数字)、直流稳压电源、实验箱。

四、 考核内容与成绩评定

1、 考核内容:

(1) 设计能力

(2) 组装或焊接调试情况

(3) 解决问题的能力

(4) 总结报告情况

(5) 出勤情况、工作作风和科学态度。

2、 成绩评定:

设计的正确性、合理性和EDA仿真情况 20分,实际作,调试、效果 40分,

总结报告 20分,口试 20分。

课题一 多路输出直流稳压电源的设计与制作

一、设计目的

1、学习直流稳压电源的设计方法;

2、学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;

3、掌握直流稳压电源的主要性能参数及其测试方法;

二、要求完成的主要任务

(1)设计任务

根据技术要求和已知条件,完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。

(2)设计要求

① 要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源

输出:±5V/1A,一组可调正电压+3~+18V/1A。

② 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。(选做:用PSPICE或EWB软件完成仿真)

③ 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。

初始条件:

可选元件:变压器/15W/±12V;整流二极管或整流桥若干,电容、电阻、电位器若干;根据

需要选择若干三端集成稳压器;交流电源220V,或自备元器件。

可用仪器:示波器,万用表,

3、方案选择与论证

直流稳压电源总体功能框图如图下1所示。

参考电路图:

变压器根据所需电流决定功率,可用220V输入、输出15V/1A左右的。如没有合适的找个12V几瓦的也能用

课题二 波形产生电路的设计

一、设计目的

1、掌握波形发生电路的设计方法;

2、学会选择合适的器件来设计波形发生电路;

3、熟悉非正弦波产生电路调整与测试的基本方法;

4、提高应用集成运放的能力及进行电路设计的能力。

二、 设计要求和技术指标

1、技术指标:要求信号频率f=1 kHZ, VOm=0.2V.输出端不采用稳压二极管。

2、设计要求

(1)采用集成运放自己设计一个简单的方波产生电路,要求:f=1 kHZ, VOm=0.2V;

(2)要求绘出原理图,并用Pro画出印制板图;

(3)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;

(4)拟定测试方案和设计步骤;

(5)撰写课程设计总结报告,要求有电路设计过程,调整测试内容、方法、步骤,测试记录及结果分析。

课题三 高保真音频功率放大器的设计与制作计

一、设计参数:

1. 采用全部或部分分立元件设计一种音频功率放大器。

2. 额定输出功率

3. 负载阻抗 。

4. 失真度

5. 设计放大器所需的直流稳压电源。

二、设计要求:

要求设计制作一个高保真音频功率放大器,输出功率10W/8Ω,频率响应20~20KHZ,

效率>60﹪,失真小。

三 设计方案图

音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,效率尽可能高。非线性失真尽可能小。

输入级 ――→ 中间推动级 ―― → 输出级

负反馈线路 ← ―― 互补对称功放

课题四 函数信号发生器的设计与制作

一. 任务与要求

(1)要求能产生三角波、正弦波、方波;

(2)要求函数信号发生器能够实现频率可调

二. 设计目的

(1)学会用简单的电子元器件及芯片制作简单的函数信号发生电路,锻炼实际动手能力;

(2)学会调试电路与分析电路

三. 技术指标

要求设计制作一个方波——三角波——正弦波发生器,频率范围10~100HZ,100HZ~1KHZ,1 KHZ~10 KHZ;正弦波Upp≈3V,三角波Upp≈5V,方波Upp≈14V,幅度连续可调,线性失真小。

课题五 水温控制系统的设计与制作

一. 设计要求

(1)设计制作可以测量和控制的温度

测量和控制的温度范围:10°—60°

精度:±1°

控制对象:继电器或晶闸管

继电器或晶闸管触电连接:一组转换接点为市电220V,10A

(2)选择电路方案,完成对确定电路方案的设计。计算电路元件参数与原件选择,画出原理图。

(3)进行安装和调试

二.设计任务

根据技术指标选择合适的温度传感器,选择合适的晶闸管或继电器,完成对水温控制系统的设计、装配和调试。

三.具体技术指标

室温~600C,控制精度± 10C,控制通道输出为双向晶闸管或继电器,一组转换接点为市电220V,10A。

课题六 设计并制作音频频谱柱状显示器电路

一、 设计任务

设计并制作音频频谱柱状显示器电路。示意图如下:

二、设计要求

(1)音乐输入:0~1.5Vrms;单声道。输入端采用莲花座和Q9座并联形式,莲花座用于音乐输入,Q9座用于测试。将柱状显示的LED集中布置于一个15cm×10cm的面板上。音频功放可使用现成有源功放,功率大于1W。

(2)制作5路带通滤波器,分别对应中心频率为:60Hz、Hz、1kHz、4kHz、16k(1)Hz;滤波器Q值约为1.5。

(3)条状显示采用10个发光二极管显示电压高低,1~10个发光二极管点亮的阈值电压分别为:60mV、80mV、110 mV、160 mV、220 mV、320 mV、440 mV、630 mV、890 mV、1.25V,可用运放或专用集成电路制做。例如LM35条状指示集成电路。

51单片机如何程序实现低频函数信号发生器中10HZ步进?

首先 你的晶振是11.0592M,例如,如果用DDS方法实现10hz步进,那么你需要做一个11.0592M除以10hz也就是100001110000000000000个采样值的正弦波,考虑到程序的实现,这里我把频率控制字设为1,这样按键的计数值就是频率控制字。并且只取采样值的高8位作为ROM表即可,51做的话,信号只能到1~2M(奈奎斯特采样定理)。

不知道我说明白没有~~~~~

基于51单片机的信号发生器-完整电路、程序

实现低频函数信号发生器...

要求什么波形?

----

10Hz步进?

一共要步进多少步?

步进到多少Hz?

----

你的试验设备是什么?

晶振是多少?

……

求个函数信号发生器设计电路图。要标有详细的原件参数,最近在做这个课程设计,我的图总也出不了仿真。谢

函数波形发生器设计 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、方波的函数波形发生器。

本课题采用由集成运算放大器与晶体管分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法,先通过比较器产生方波,再通过积分器产生三角波,通过分放大器形成正弦波。波形变换的原理是利用分放大器传输特性曲线的非线性。

经过仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波——三角波转换及三角波——正弦波转换的波形图。

关键字:函数信号发生器、集成运算放大器、晶体管分放

设计目的、意义

1 设计目的

(1)掌握方波—三角波——正弦波函数发生器的原理及设计方法。

(2)掌握迟滞型比较器的特性参数的计算。

(3)了解单片集成函数发生器8038的工作原理及应用。

(4)能够使用电路仿真软件进行电路调试。

2 设计意义

函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都学要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。

设计内容

1 课程设计的内容与要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):

1.1课程设计的内容

(1)该发生器能自动产生正弦波、三角波、方波。

(2)函数发生器以集成运放和晶体管为核心进行设计

(3)指标:

输出波形:正弦波、三角波、方波

频率范围:1Hz~10Hz,10Hz~100Hz

输出电压:方波VP-P≤24V,三角波VP-P=8V,正弦波VP-P>1V;

(4)对单片集成函数发生器8038应用接线进行设计。

1.2课程设计的要求

(1)提出具体方案

(2)给出所设计电路的原理图。

(3)进行电路仿真,PCB设计。

2 函数波形发生器原理

2.2函数波形发生器的总方案

函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。

产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法[3]。

由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由分放大器来完成。分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,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分放大器传输特性曲线的非线性。

2.3函数波形发生器各组成部分的工作原理

2.3.1方波发生电路的工作原理

此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+Ut。Uo通过R3对电容C正向充电,如图2.3中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高,当t趋于无穷时,Un趋于+Uz;但是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后,Uo又通过R3对电容C反向充电,如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低,当t趋于无穷大时,Un趋于-Uz;但是,一旦Un=-Ut,再减小,Uo就从-Uz跃变为+Uz,Up从-Ut跃变为+Ut,电容又开始正相充电。上述过程周而复始,电路产生了自激振荡[4]。

2.3.2方波——三角波转换电路的工作原理

图2.2方波—三角波产生电路

工作原理如下:

若a点断开,整个电路呈开环状态。运算发大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器,C1为加速电容,可加速比较器的翻转。运放的反相端接基准电压,即U-=0,同相输入端接输入电压Uia,R1称为平衡电阻。比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc,低电平等于负电源电压-Vee(|+Vcc|=|-Vee|), 当比较器的U+=U-=0时,比较器翻转,输出Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee跳到高电平Vcc。设Uo1=+ Vcc,则

(2.1)

将上式整理,得比较器翻转的下门限单位Uia_为

(2.2)

若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为

(2.3)

比较器的门限宽度:

(2.4)

由以上公式可得比较器的电压传输特性,如图2.3所示。

a点断开后,运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器,其输入信号为方波Uo1,则积分器的输出Uo2为可见积分器的输入为方波时,输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波,其波形关系如图2.4所示。

a点闭合,即比较器与积分器形成闭环电路,则自动产生方波-三角波。三角波的幅度为:

(2.8)

方波-三角波的频率f为:

(2.9)

由以上两式(2.8)及(2.9)可以得到以下结论:

(1) 电位器RP2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。若要求输出频率的范围较宽,可用C2改变频率的范围,PR2实现频率微调。

(2) 方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc。三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc。

电位器RP1可实现幅度微调,但会影响方波-三角波的频率[3]。

图2.3比较器的电压传输特性

图2.4方波与三角波波形关系

2.3.3三角波---正弦波转换电路的工作原理

如图2.5三角波——正弦波的变换电路主要由分放大电路来完成。

分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器,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分放大器传输特性曲线的非线性[1]。

图2.5 三角波——正弦波的变换电路

分析表明,传输特性曲线的表达式为:

(2.10)

(2.11)

式中

——分放大器的恒定电流;

——温度的电压当量,当室温为25oc时, ≈26mV。

如果Uid为三角波,设表达式为

(2.12)

式中 Um——三角波的幅度;

T——三角波的周期。

为使输出波形更接近正弦波,由图2.6可见:

(1)传输特性曲线越对称,线性区越窄越好。

(2)三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。

(3)图2.7为实现三角波——正弦波变换的电路。其中RP1调节三角波的幅度,RP2调整电路的对称性,其并联电阻RE2用来减小分放大器的线性区。电容C1,C2,C3为隔直电容,C4为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形[2]。

图2.6三角波—正弦波变换原理

图2.7三角波—正弦波变换电路

2.4电路的参数选择及计算

2.4.1方波-三角波中电容C1变化(关键性变化之一)

实物连线中,我们一开始很长时间出不来波形,后来将C2从10uf(理论时可出来波形)换成0.1uf时,顺利得出波形。实际上,分析一下便知当C2=10uf时,频率很低,不容易在实际电路中实现。

2.4.2三角波—正弦波部分的计算

比较器A1与积分器A2的元件计算如下:

由式(2.8)得

即取 ,则 ,取 ,RP1为47KΩ的点位器。取平衡电阻

由式(2.9)

即当 时,取 ,则 ,取 ,为100KΩ电位器。当 时 ,取 以实现频率波段的转换,R4及RP2的取值不变。取平衡电阻 。

三角波—正弦波变换电路的参数选择原则是:隔直电容C3、C4、C5要取得较大,因为输出频率很低,取 ,滤波电容 视输出的波形而定,若含高次斜波成分较多, 可取得较小, 一般为几十皮法至0.1微法。RE2=100欧与RP4=100欧姆相并联,以减小分放大器的线性区。分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线,调整RP4及电阻R确定。

2.5 总电路图

先通过比较器产生方波,再通过积分器产生三角波,通过分放大器形成正弦波。如图2.5.1所示,

图2.5.1三角波-方波-正弦波函数发生器实验电路

2.6 8038单片集成函数发生器

2.6.1 8038的工作原理

8038由恒流源I1、I2,电压比较器C1、C2和触发器①等组成。其内部原理电路框图和外部引脚排列1. 正弦波线性调节;2. 正弦波输出;3. 三角波输出;4. 恒流源调节;5. 恒流源调节;6. 正电源;7. 调频偏置电压;8. 调频控制输入端;9. 方波输出(集电极开路输出); 10. 外接电容;11. 负电源或接地;12.正弦波线性调节;13、14. 空脚

在图2.8中,电压比较器C1、C2的门限电压分别为2VR/3和VR/3( 其中VR=VCC+VEE),电流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节,且I2必须大于I1。当触发器的Q端输出为低电平时,它控制开关S使电流源I2断开。而电流源I1则向外接电容C充电,使电容两端电压vC随时间线性上升,当vC上升到vC=2VR/3 时,比较器C1输出发生跳变,使触发器输出Q端由低电平变为高电平,控制开关S使电流源I2接通。由于I2I1 ,因此电容C放电,vC随时间线性下降。当vC下降到vC≤VR/3 时,比较器C2输出发生跳变,使触发器输出端Q又由高电平变为低电平,I2再次断开,I1再次向C充电,vC又随时间线性上升。如此周而复始,产生振荡。若I2=2I1 ,vC上升时间与下降时间相等,就产生三角波输出到脚3。而触发器输出的方波,经缓冲器输出到脚9。三角波经正弦波变换器变成正弦波后由脚2输出。当I1I22I1 时,vC的上升时间与下降时间不相等,管脚3输出锯齿波。因此,8038能输出方波、三角波、正弦波和锯齿波等四种不同的波形。

图2.8中的触发器,当R端为高电平、S端为低电平时,Q端输出低电平;反之,则Q端为高电平。

2.6.2 8038构成函数波形发生器

由图2.9可见,管脚8为调频电压控制输入端,管脚7输出调频偏置电压,其值(指管脚6与7之间的电压)是(VCC+VEE/5) ,它可作为管脚8的输入电压。此外,该器件的方波输出端为集电极开路形式,一般需在正电源与9脚之间外接一电阻,其值常选用10k?左右,如图2.10所示。当电位器Rp1动端在中间位置,并且图中管脚8与7短接时,管脚9、3和2的输出分别为方波、三角波和正弦波。电路的振荡频率f约为0.3/[C(R1+RP1/2)] 。调节RP1、RP2可使正弦波的失真达到较理想的程度。

在图2.10中,当RP1动端在中间位置,断开管脚8与7之间的连线,若在+VCC与-VEE之间接一电位器,使其动端与8脚相连,改变正电源+VCC与管脚8之间的控制电压(即调频电压),则振荡频率随之变化,因此该电路是一个频率可调的函数发生器。如果控制电压按一定规律变化,则可构成扫频式函数发生器。

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