高频电子线路论文.docx
- 文档编号:29827684
- 上传时间:2023-07-27
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:243.93KB
高频电子线路论文.docx
《高频电子线路论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高频电子线路论文.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高频电子线路论文
高频电子线路课程设计
题目函数信号发生器设计
学院名称电气工程学院
指导老师陈和
班级通信092班_
学号20094400218_
姓名肖立传_
1目录
2函数信号发生器原理图设计-------------2
2.1整体电路原理-------------------------------2
2.2方波-三角波电路--------------------------2
2.3三角波-正弦波的变换----------------------4
3元件清单---------------------------------8
4小结与体会--------------------------------9
5参考文献----------------------------------10
2函数信号发生器原理图设计
2.1整体电路原理
函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
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。
现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。
图2-1函数信号发生器框图
2.2方波-三角波电路
图2-2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。
图2-2方波-三角波产生电路
由图2-2分析可知比较器有两个门限电压:
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时,则输出积分器的电压为:
当Uo1=+VCC时:
当Uo1=-VEE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2-3所示。
图2-3方波-三角波波形
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。
三角波的幅度为:
方波-三角波的频率为:
由上分析可知:
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。
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RP1可实现幅度上午微调,但会影响波形的频率。
2.3三角波-正弦波的变换
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。
其非线性及变换原理如图2-4所示。
图2-4三角波→正弦波的变换原理
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。
图2-5为三角波→正弦波的变换的电路。
其中RP1调节三极管的幅度,RP2调整电路的对称性,其并联电阻RE2用来减少差分放大器的线性区。
电容C1、C2、C3为隔直电容,C4为滤波电容,以减少滤波分量,改善输出波形。
图2-5三角波→正弦波变换电路
整个设计电路采用如图所示。
其中运算放大器A1、A2用一只双运放μA747,差分放大器采用单入、单出方式,四只晶体管用集成电路差分对管BG319或双三极管S3DG6等。
取电源电压为±12V。
2)计算元件参数
比较器A1与积分器A2的元件参数计算如下:
由于
因此
取R3=10kΩ,则R3+RP1=30kΩ,取R3=20kΩ,RP1为47kΩ的电位器。
取平衡电阻R1=R2//(R3+RP1)≈10kΩ。
因为
当1Hz≤f≤10Hz时,取C2=10μF,则R4+RP2=(75~7.5)kΩ,取5.1kΩ,RP2为100kΩ电位器。
当19Hz≤f≤100Hz,取C2=1μF以实现频率波段的转换,R4、RP2的值不变。
取平衡电阻R5=10kΩ。
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要取得大,因为输出频率较低,取C3=C4=C5=470μF,滤波电容C6一般为几十皮法至0.1μF。
RE2=100Ω与RP4=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RP4及电阻R*确定。
方波-三角波的电路原理图:
PCB绘制图:
正弦波的电路原理图和PCB图:
5元件清单
元件清单图
Description
Designator
Footprint
LibRef
Quantity
VoltageSource
12Vneg
VSRC
1
VoltageSource
12Vpos
VSRC
1
Capacitor
C1
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C2
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C3
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C4
RAD-0.3
Cap
1
Capacitor
C5
RAD-0.3
Cap
1
NPNGeneralPurposeAmplifier
Q1
BCY-W3/E4
2N3904
1
NPNGeneralPurposeAmplifier
Q2
BCY-W3/E4
2N3904
1
NPNGeneralPurposeAmplifier
Q3
BCY-W3/E4
2N3904
1
NPNGeneralPurposeAmplifier
Q4
BCY-W3/E4
2N3904
1
Resistor
R1
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R2
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R3
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R4
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R5
AXIAL-0.4
Res2
1
TappedResistor
R6
VR3
ResTap
1
Resistor
R7
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R8
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R9
AXIAL-0.4
Res2
1
TappedResistor
R10
VR3
ResTap
1
Resistor
R11
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R12
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R13
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R14
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R15
AXIAL-0.4
Res2
1
Resistor
R16
AXIAL-0.4
Res2
1
FourUA741QuadBipolarOperationalAmplifier
U1
DIP14
LM348N
1
小结与体会
本次课程设计与以往不同,更强调对EDA的实用,使我对电子设计自动化有了初步的认识。
我认识到EDA技术在电子设计中以及实际生产应用中的重要性,EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统,是以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计。
利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
对我而言,此次课程设计的过程中我遇到了许多挫折,如软件使用中的很多问题,但我认为挫折是一份财富,经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。
从拿到题目到具体设计,从学习到实践,在一个星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,如对protel软件的应用还不够熟悉,以及其中很多功能应用还未有深刻理解,要通过不断的实用和查找资料来完善自己此方面的能力。
此设计由于我们的学业不精和时间等客观问题,未能使设计达到完善,还有很多缺点和错误,希望老师能提出改进意见,谢谢老师对我们的辛勤栽培。
参考文献
[1]徐丽萍主编《电子综合电路设计与安装调试》中国劳动社会保障出版社
[2]谢自美主编《电子线路设计,实验,测试》华中科技大学出版社
[3]李东生、张勇等编著《ProtelDXP电路设计教程》北京:
电子工业出版社2003
[4]康华光主编《电子技术基础(模拟部分)》高等教育出版社
[5]王廷才主编《ProtelDXP应用教程(第2版)》机械工业出版社2004
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高频 电子线路 论文