模拟电路课程设计报告
课题名称:设计制作一个产生方波-三角波-
正弦波函数转换器。
姓 名: 学 号: 45 专业班级: 电信 指导老师: 设计时间: 1月3号
设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器
(一)设计任务和要求
① 输出波形频率范围为~20kHz且连续可调; ② 正弦波幅值为±2V,; ③ 方波幅值为2V;
④ 三角波峰-峰值为2V,占空比可调;
⑤ 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)
(二)函数发生器的方案
(一):直流电源(将220V的交流电变成+12V和-12V的直流电) 直流电源的组成及各部分的作用:
电网电源 整流滤波稳压负电压
变压器 电路 电路 电路 载
流电源发生电路图如下所示:
(二)函数发生器
方案一:
电压(滞回)积分运算电路 差分放大电路 比较器
如下图所示:
图(1) 方案二:
电压(滞回)积分运算电路 利用折线法 比较器
如下图所示
1. 直
:
图(2) 方案三:
电压(滞回)比较器 积分运算电路 二阶低通滤波电路
如下图所示:
图(3) 方案讨论:(我选择第三种方案)
制作一个函数发生器(方波-三角波-正弦波的转换),由电压比较器可以产生方波,方波通过积分可以产生三角波,对于三角波产生正弦波的方法较多。
方案一中了利用差分放大电路实现三角波-正弦波的转换,优点:差分放大电路具有工作稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强,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成正弦波,有效的利用了差分放大传输特性曲线的非线性。缺点:差分放大电路比较复杂,很容易造成虚焊,布局中有较多的晶体管,很容易错焊。
方案二中利用了折线法实现三角波-正弦波的转换,优点:利用折线法焊接电路比较简单,不受输入电压频率范围的限制,便于集成化;缺点:反馈网络中的电阻要匹配很困难。
方案三中利用了低通滤波实现三角波-正弦波的转换,优点:电路焊接比较简单,减少工作量和器材,所需要的器材都比较容易购买
三、单元电路设计与参数计算
1、直流电源的参数设计
提供的是220V的交流电源要变为12V直流电源, 整流后的电压及电流为: 【1】整流电路:将交流变直流的过程。
设变压器副边电压U2=2U2sinwt, U2为其有效值。 则:输出电压的平均值 输出电流的平均值
IO(AV)=RL 脉动系数
S=二极管的选择
最大镇流电流IF>
2U2 ?RLUO1M= 2/3= UO(AV) 最高反向工作电压 URM>2U2
【2】滤波电路:将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。 如图所示按照三角形相似关系可得: UO(AV)=2U2(1-T/4RLC)
当RLC=(3~5)T/2时,UO(AV) = 脉动系数为 S=
(b)理想情况下的波形
(c)考虑整流电路内阻时