设计制作一个产生正弦波—方波—三角波函数转换器

图11 方波—三角波转换电路的仿真图

由于是方波—三角波波转换电路,因此在第二个集成块的输出端加上个限流阻R5=2K,根据设计要求三角波的峰—峰值为2V,且占空比可调。 Uo=-T=

11Uz(t1-t0)+UO(t0) 当Uo=Uz(t2-t1)+UO(t1)

(R8?R9)CR8C2R5(2R8?R9)C ,取R9、R5为10K的电位器,R8为50K电位器。解之可得:

R6R6=282/T=282f=~,因此取R6=10K,积分电路中C=220nf,改变占空比的二极管可选用2个1N4007,补偿电阻R12可选取10K,以保证集成运放输入级差分放大电路的对称性。

四、总原理图及元器件清单

1、总原理图

(1)、直流电流如图12所示

图12 直流电源

(2)、正弦波—方波—三角波函数转换电路如图13所示

图13 正弦波—方波—三角波函数转换电路

3、 元件清单

元件清单如表1所示 元件序号 变压器 三端稳压器 三端稳压器 电阻 型号 LM7812 LM7912 主要参数 数量 1 1 1 备注(价钱) 9元 元 元 元 ?15V 68Ω、2K、10K 3、1、3 15K、1K 1、2 3 芯片 电位器 电位器 电容 二极管 发光二极管 稳压管 大号焊接板 大电容 小电容 导线 Ua741 1N4007 元 元 元 元 元 元 元 元 元 元 3元 5K、50K 2、1 10K 4 3 8 5 2 1 耐压35V以上 3300uf、220uf 2、2 、 表1 元件清单

2、2 1 五、安装与调试

1、

直流稳压电源

(1)、按所设计得电路图在电路板上做好布局,准备焊接电路板。 (2)、用万用表测得输出为+和,与理论值有一定的误差;并且测出7812、

7912输入与输出的压差分别为+和,并记录。

2、正弦波、方波、三角波波形转换

(1)、按照设计好的电路图正确地布局好电路,焊接电路板. (2)、经“起振”调试后用示波器可测得各输出端的波形,并记录。

(3)、 用示波器读出格数,计算峰—峰值;然后用数字毫伏表读出其有效

值,并记录。

(4)、 调节各个电位器,用函数发生器的输入端测出各个波形的频率范围,

并记录。

六、性能测试与分析

1、直流电源部分

输出:+,。

稳压块电势差:LM7812为,LM7912为。 误差分析:

LM7812端的输出:()/12?100 %=%。 LM7912端的输出:()/12?100 %=%。 2、波形转换部分

经“起振”调试后用示波器可测得各输出端的波形,并记录。用示波器读出格数,计算峰—峰值;然后用数字毫伏表读出其有效值,并记录。调节各个电位器,用函数发生器的输入端测出各个波形的频率范围,并记录。 数据记录:

(1)、正弦波(幅值可调、频率可调)

峰-峰值:Up-p=2?2=4V 有效值为:U=4/22= 频率调节范围为:— 相对误差:()/?%=% (2)、方波

峰-峰值:Up-p=?=5V 有效值为:U=5/22= 相对误差:||/2?100%=25% (3)、三角波

峰-峰值:Up-p=2?2V=4V 有效值为:U=4/22= 相对误差:|2-2|/2?100%=0 误差分析:

1、 电路参数选择不合理

2、 焊电路板的时候,焊点时间太长了,影响了器件的阻值 3、 焊点不紧凑

4、 直流电源输出的信号不是标准的±12V 5、 读数时未正视

6、 电位器太多了,不便于调节

七.结论与心得

实验结果:

1、 若正弦波失真,可调电位器R1,若不能稳幅,则调电位器Rf。 2、 调节电位器的滑动端可以改变占空比。

3、 调节RC串并联网络的电位器可改变正弦波的频率。 心得:

这次的课程设计的方案很快就出来了,可是,由于电位器太多了,特别不好调试。调了一天才终于调试出来,虽然久,但是心里还是有一点的成就感,因为从小就对电有种恐惧感。这次的课程设计我学到了很多,不仅仅是课内的知识,比如,我们必须将所学的理论知识同客观实际相结合,才能真正的学好!而且,团队合作在试验中有着举足轻重的重要。

八、参考文献

1、

《模拟电子技术基础》第四版 童诗白与华成英主编 ,高等教育出版社 .(2006);

2、 3、 4、 5、 6、 7、

《电子线路设计、实验、测试》(第二版)谢自美主编, 华中理工大学出版社;

《模拟电子技术》 王港元主编, 机械工业出版社. (1994)

《电子技术基础》(模拟部分) 康华光主编 , 高等教育出版社.(1999)。 《电子技术实验与课程设计》 毕满清 主编, 机械工业出版社, 2006 《电子线路线性部分(第四版)》 谢嘉奎 主编高等教育出版社,1999 《电子实验与课程设计》——赣南师范学院物理与电子信息学院

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