模電課程設(shè)計---低頻函數(shù)信號發(fā)生器

1、<p><b>　　電子工程系課程設(shè)計</b></p><p>　　專業(yè)名稱： </p><p>　　課程名稱： 模電課程設(shè)計 </p><p>　　課題名稱： 低頻函數(shù)信號發(fā)生器 </p><p>

2、;　　設(shè)計人員： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p>　　《 低頻函數(shù)信號發(fā)生器課程設(shè)計》任務(wù)書</p><p>　　一、課題名稱：低

3、頻函數(shù)信號發(fā)生器</p><p><b>　　二、技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p><b>　　三、要求：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><b>　　學(xué) 生：</b></p><p>

4、;<b>　　電子工程系</b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p>　　課程設(shè)計報告書評閱頁</p><p>　　課題名稱：低頻信號發(fā)生器</p><p><b>　　班 級：</b></p><p><b&g

5、t;　　姓 名：</b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師評語：</b></p><p>　　考核成績： 指導(dǎo)教師簽名：</p><p>　　201 年 月 日</p>

6、;<p><b>　　摘要</b></p><p>　　雖著計算機技術(shù)的發(fā)展，模擬電子技術(shù)已經(jīng)成為一門應(yīng)用范圍極廣，具有較強實踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課程。信號發(fā)生器在電路實驗和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途?，F(xiàn)在我們通過對信號發(fā)生器的原理以及結(jié)構(gòu)設(shè)計一個能夠變換出三角波、正弦波、方波的簡易發(fā)生器。我們通過對電路的分析，參數(shù)的確定選擇出一種最合適本課題的方案。在達到課題要求的前提下保證最經(jīng)

7、濟、最方便、最優(yōu)化的設(shè)計策略。按照設(shè)計的方案選擇具體的元件，焊接出具體的實物，并在實驗室對事物進行調(diào)試，觀察效果是否與課題要求的性能指標(biāo)作對比。最后分析出現(xiàn)誤差的原因以及影響因素。</p><p>　　Although the development of computer technology, analog electronic technology has become one of the applied

8、 range, with strong practical technical foundation course. Signal generator in the circuit experiment and test equipment in a very wide range of purposes. Now we through to the signal generator the principle and structur

9、e design a can transform a triangle wave, sine wave, the simplicity of square wave generator. We through the analysis of the circuit, the parameters in a kind of the most ap</p><p>　　關(guān)鍵字: 函數(shù)發(fā)生器、三角波、正弦波、方波<

10、;/p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 函數(shù)發(fā)生器總方案及原理框圖6</p><p>　　1.1 原理框圖6</p><p>　　1.2 函數(shù)發(fā)生器設(shè)計的總方案6</p><p>　　第2章 各部分電路設(shè)計7</p><p>

11、;　　2.1產(chǎn)生方波—三角波—正弦波的電路工作原理7</p><p>　　2.1.1 方波發(fā)生電路的工作原理7</p><p>　　2.1.2 方波---三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理8</p><p>　　2.1.3三角波---正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理10</p><p>　　2.2電路的參數(shù)選擇及計算12</p><

12、;p>　　2.2.1. 方波-三角波部分12</p><p><b>　　2.2.2.12</b></p><p>　　2.3 總電路圖13</p><p>　　第3章 電路的安裝與調(diào)試14</p><p>　　3.1 檢測電路前的調(diào)試14</p><p>　　3.1.2.調(diào)試前

13、的檢查14</p><p>　　3.1.3調(diào)試方法與原則15</p><p>　　3.1.4.調(diào)試中注意的事項15</p><p>　　3.2 方波---三角波發(fā)生電路的安裝與調(diào)試16</p><p>　　3.2.1.按裝方波——三角波產(chǎn)生電路16</p><p>　　4.2.2.調(diào)試方波——三角波產(chǎn)生電路

14、16</p><p>　　3.3 三角波---正弦波轉(zhuǎn)換電路的安裝與調(diào)試16</p><p>　　3.3.1.按裝三角波——正弦波變換電路16</p><p>　　3.3.2 調(diào)試三角波——正弦波變換電路17</p><p>　　3.3.3 總電路的安裝與調(diào)試17</p><p>　　3.4 調(diào)試中遇到的問題及

15、解決的方法17</p><p>　　3.4.1方波-三角波發(fā)生器的裝調(diào)17</p><p>　　3.4.2 三角波---正弦波變換電路的裝調(diào)17</p><p>　　第4章 protel的仿真與電路板的制作19</p><p>　　4.1 protelDXP SE 軟件的簡單介紹19</p><p>　　4

16、.2 protelDXP中設(shè)計電路原理圖的繪制19</p><p>　　4.2.1、電路原理圖設(shè)計的一般步驟19</p><p>　　4.2.2、設(shè)計需用到的一般規(guī)則19</p><p>　　4.3 protelDXP中PCB圖的設(shè)計與制作19</p><p>　　4.3.1、PCB圖設(shè)計的一般步驟19</p><

17、;p>　　4.3.2、PCB布局需注意的問題19</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)20</b></p><p><b>　　附錄21</b></p><p>　　附錄一 PCB 板21</p><p>　　附錄二 3D封裝圖21</p><p>

18、　　附錄三 元件列表22</p><p>　　附錄四 EWB電路圖23</p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p>　　第1章 函數(shù)發(fā)生器總方案及原理框圖</p><p><b>　　1.1 原理框圖</b></p><p><b&

19、gt;　　圖1-1</b></p><p>　　1.2 函數(shù)發(fā)生器設(shè)計的總方案</p><p>　　函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，使用的器件可以是分立器件 (如低頻信號函數(shù)發(fā)生器S101全部采用晶體管)，也可以采用集成電路(如單片函數(shù)發(fā)生器模塊8038)。為進一步掌握電

20、路的基本理論及實驗調(diào)試技術(shù)，本課題采用由集成運算放大器與晶體管差分放大器共同組成的方波—三角波—正弦波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計方法。</p><p>　　方案1:產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的方案有多種，如首先產(chǎn)生正弦波，然后通過整形電路將正弦波變換成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可以首先產(chǎn)生三角波—方波，再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊?。本課題采用先產(chǎn)生方波—三角波，再將三角波變換成正弦波的電路設(shè)計方法，

21、</p><p>　　本課題中函數(shù)發(fā)生器電路組成框圖如上所示：</p><p>　　方案2:由比較器和積分器組成方波—三角波產(chǎn)生電路，比較器輸出的方波經(jīng)積分器得到三角波，三角波到正弦波的變換電路主要由差分放大器來完成。差分放大器具有工作點穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強等優(yōu)點。特別是作為直流放大器時，可以有效地抑制零點漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大

22、器傳輸特性曲線的非線性 。 </p><p>　　第2章 各部分電路設(shè)計</p><p>　　2.1產(chǎn)生方波—三角波—正弦波的電路工作原理</p><p>　　2.1.1 方波發(fā)生電路的工作原理</p><p>　　此電路由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。RC回路既作為延遲環(huán)節(jié)，又作

23、為反饋網(wǎng)絡(luò)，通過RC充、放電實現(xiàn)輸出狀態(tài)的自動轉(zhuǎn)換。設(shè)某一時刻輸出電壓Uo=+Uz,則同相輸入端電位Up=+UT。Uo通過R3對電容C正向充電，如圖中實線箭頭所示。反相輸入端電位n隨時間t的增長而逐漸增高，當(dāng)t趨于無窮時，Un趨于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo從+Uz躍變?yōu)?Uz,與此同時Up從+Ut躍變?yōu)?Ut。隨后，Uo又通過R3對電容C反向充電，如圖中虛線箭頭所示。Un隨時間逐漸增長而減低，當(dāng)t趨于無窮大時，Un趨

24、于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再減小，Uo就從-Uz躍變?yōu)?Uz，Up從-Ut躍變?yōu)?Ut，電容又開始正相充電。上述過程周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩。</p><p>　　2.1.2 方波---三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理</p><p>　　圖2-1-1 方波—三角波產(chǎn)生電路</p><p>　　圖2—1-2 比較器電壓傳輸特性 </p>&

25、lt;p>　　圖2-1-3 方波—三角波變換波形</p><p><b>　　工作原理如下：</b></p><p>　　若a點斷開，運算發(fā)大器A1與R1、R2及R3、RP1組成電壓比較器，C1為加速電容，可加速比較器的翻轉(zhuǎn)。運放的反相端接基準(zhǔn)電壓，即U-=0，同相輸入端接輸入電壓Uia，R1稱為平衡電阻。比較器的輸出Uo1的高電平等于正電源電壓+Vcc，低電平

26、等于負(fù)電源電壓-Vee（|+Vcc|=|-Vee|）, 當(dāng)比較器的U+=U-=0時，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出Uo1從高電平跳到低電平-Vee,或者從低電平Vee跳到高電平Vcc。設(shè)Uo1=+Vcc,則 </p><p><b>　　公式（2-2-1）</b></p>

27、<p>　　將上式整理，得比較器翻轉(zhuǎn)的下門限單位Uia-為</p><p><b>　　公式（2-2-2）</b></p><p>　　若Uo1=-Vee,則比較器翻轉(zhuǎn)的上門限電位Uia+為</p><p><b>　　公式（2-2-3）</b></p><p>　　比較器的門限寬度

28、 公式（2-2-4）</p><p>　　由以上公式可得比較器的電壓傳輸特性，如圖2-3所示。</p><p>　　a點斷開后，運放A2與R4、RP2、C2及R5組成反相積分器，其輸入信號為方波Uo1，則積分器的輸出Uo2為　 公式（2-2-5）</p><p>　　時， 公式（2-2-6）</p><p&

29、gt;　　時， 公式（2-2-7）</p><p>　　可見積分器的輸入為方波時，輸出是一個上升速度與下降速度相等的三角波，其波形關(guān)系下圖所示。</p><p>　　a點閉合，既比較器與積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，則自動產(chǎn)生方波-三角波。三角波的幅度為 公式（2-2-8）</p><p>　　方波-三角波的頻

30、率f為</p><p><b>　　公式（2-2-9）</b></p><p>　　由以上兩式可以得到以下結(jié)論：</p><p>　　電位器RP2在調(diào)整方波-三角波的輸出頻率時，不會影響輸出波形的幅度。若要求輸出頻率的范圍較寬，可用C2改變頻率的范圍，PR2實現(xiàn)頻率微調(diào)。</p><p>　　方波的輸出幅度應(yīng)等于電源電壓

31、+Vcc。三角波的輸出幅度應(yīng)不超過電源電壓+Vcc。</p><p>　　電位器RP1可實現(xiàn)幅度微調(diào)，但會影響方波-三角波的頻率。</p><p>　　2.1.3三角波---正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理 </p><p>　　三角波——正弦波的變換電路主要由差分放大電路來完成。</p><p>　　差分放大器具有工作點穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力

32、較強等優(yōu)點。特別是作為直流放大器，可以有效的抑制零點漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。分析表明，傳輸特性曲線的表達式為：</p><p><b>　　式中　　</b></p><p>　　——差分放大器的恒定電流；</p><p>　　——溫度的電壓當(dāng)量，當(dāng)室溫為25oc時，UT≈2

33、6mV。</p><p>　　如果Uid為三角波，設(shè)表達式為</p><p>　　式中　　Um：三角波的幅度。 T：三角波的周期。</p><p>　　圖2-1-4 三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　圖2-1-5三角波—正弦波變換波形</p><p>　　為使輸出波形更接近正弦波，由圖可見：</p&g

34、t;<p>　　傳輸特性曲線越對稱，線性區(qū)越窄越好；</p><p>　　三角波的幅度Um應(yīng)正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。</p><p>　　圖為實現(xiàn)三角波——正弦波變換的電路。其中Rp1調(diào)節(jié)三角波的幅度，Rp2調(diào)整電路的對稱性，其并聯(lián)電阻RE2用來減小差分放大器的線性區(qū)。電容C1,C2,C3為隔直電容，C4為濾波電容，以濾除諧波分量，改善輸出波形。</p>

35、<p>　　2.2電路的參數(shù)選擇及計算 </p><p>　　2.2.1. 方波-三角波部分</p><p>　　實物連線中，我們一開始很長時間出不來波形，后來將C2從10uf（理論時可出來波形）換成0.1uf時，順利得出波形。實際上，分析一下便知當(dāng)C2=10uf時，頻率很低，不容易在實際電路中實現(xiàn)。</p&g

36、t;<p>　　2.2.2.三角波-正弦波部分</p><p>　　比較器A1與積分器A2的元件計算如下。</p><p>　　由式（2-2-8）得</p><p><b>　　即</b></p><p>　　取 ，取 ，RP1為100KΩ的點位器。平衡電阻</p><p><

37、b>　　由式（2-2-9）</b></p><p><b>　　即</b></p><p>　　當(dāng)時，取，則，取，為100KΩ電位器。當(dāng)時 ，取以實現(xiàn)頻率波段的轉(zhuǎn)換，R4及RP2的取值不變。取平衡電阻。</p><p>　　三角波—>正弦波變換電路的參數(shù)選擇原則是：隔直電容C3、C4、C5要取得較大，因為輸出頻率很低，取

38、，濾波電容視輸出的波形而定，若含高次斜波成分較多，可取得較小，一般為幾十皮法至0.1微法。RE2=100歐與RP4=100歐姆相并聯(lián)，以減小差分放大器的線性區(qū)。差分放大器的幾靜態(tài)工作點可通過觀測傳輸特性曲線，調(diào)整RP4及電阻R*確定。</p><p><b>　　2.3 總電路圖</b></p><p>　　由以上計算與分析，繪出總電路圖</p><

39、;p>　　圖2-3-1三角波-方波-正弦波函數(shù)發(fā)生器實驗電路</p><p>　　先通過比較器產(chǎn)生方波，再通過積分器產(chǎn)生三角波，最后通過差分放大器形成正弦波。</p><p>　　第3章 電路的安裝與調(diào)試</p><p>　　3.1 檢測電路前的調(diào)試</p><p>　　實踐表明，一個電子裝置，即使按照設(shè)計的電路參數(shù)進行安裝往往也難于

40、達到預(yù)期效果。這是因為人們在設(shè)計時，不可能周全地考慮各種復(fù)雜的客觀問題，必須通過安裝后的測試和調(diào)整，來發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計方案的不足。然后采取措施加以改進，使裝置達到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。因此調(diào)整電子電路的技能對從事電子技術(shù)及有關(guān)領(lǐng)域工作的人員來說，是不應(yīng)缺少的。調(diào)試的常用儀器有：萬用表、示波器、信號發(fā)生器。 </p><p>　　3.1.2.調(diào)試前的檢查</p&

41、gt;<p>　　電子安裝完畢，通常不宜急于通電，要形成這種習(xí)慣，先要仔細檢查。其檢查內(nèi)容包括：</p><p>　?。?） 連線是否正確</p><p>　　檢查的方法通常有兩種方法：</p><p>　　a.按照電路圖檢查安裝的線路</p><p>　　這種方法的特點是根據(jù)電路圖連線，按一定順序安裝好的線路，這樣比較容易查出

42、哪里有錯誤。</p><p>　　b.按照實際線路來對照原理圖電路進行查線</p><p>　　這是一種以元件為中心進行查線的方法。把每個元件引腳的連線一次查清，檢查每個去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯線和少線，還容易查出多線。</p><p>　　為了防止出錯，對于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做出標(biāo)記，最好用指針式萬用表“歐姆1”擋，或數(shù)字萬用表“歐姆

43、擋”的蜂鳴器來測量，可直接測量元、器件引腳，這樣可以同時發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。</p><p>　?。?） 元器件的安裝情況</p><p>　　檢查元器件引腳之間有無短路和接觸不良，尤其是電源和地腳，發(fā)光二極管“+”、“-”極不要接反。</p><p>　　3.1.3調(diào)試方法與原則</p><p><b>　　（1）通電觀察<

44、/b></p><p>　　把經(jīng)過準(zhǔn)確測量的電源接入電路。觀察有無異?，F(xiàn)象，包括有無元件發(fā)熱，甚至冒煙有異味電源是否有短路現(xiàn)象等；如有此現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電源，待排除故障后才能通電。</p><p><b>　?。?）靜態(tài)調(diào)試</b></p><p>　　交流和直流并存是電子電路工作的一個重要組成部分。一般情況下，直流為交流服務(wù)，直流是電路工

45、作的基礎(chǔ)。因此，電子電路的調(diào)試有靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試之分。靜態(tài)調(diào)試過程：例如，通過靜態(tài)測試模擬電路的靜態(tài)工作點，數(shù)字電路和各輸入端和輸出端的高低電平值及邏輯關(guān)系等，可以及時發(fā)現(xiàn)已損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時調(diào)整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設(shè)計要求。</p><p><b>　　動態(tài)調(diào)試</b></p><p>　　調(diào)試的方法是在電路的輸入端接入適當(dāng)頻率和幅值的信號

46、，并循著信號流向來檢測各有關(guān)點的波形，參數(shù)和性能指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)采取各種方法來排除。通過調(diào)試，最后檢查功能塊和整機的各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求，如必要再進一步對電路參數(shù)提出合理的修正。</p><p>　　3.1.4.調(diào)試中注意的事項</p><p>　　為了保證效果，必須減小測量誤差，提高測量精度。為此，需注意以下幾點： </p><p>　?。?）正確使用測量儀

47、器的接地端</p><p>　?。?）測量電壓所用儀器的輸入端阻抗必須遠大于被測處的等效阻抗。因為，若測量儀器輸入阻抗小，則在測量時會引起分流給測量結(jié)果帶來很大的誤差。</p><p>　?。?）儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬。</p><p><b>　　要正確選擇測量點。</b></p><p>　?。?）用同一臺

48、測量儀進行測量進，測量點不同，儀器內(nèi)阻引起的誤差大小將不同。</p><p>　?。?）調(diào)試過程中，不但要認(rèn)真觀察和測量，還要于記錄。記錄的內(nèi)容包括實驗條件，觀察的現(xiàn)象，測量的數(shù)據(jù)，波形和相位關(guān)系等。只有有了大量的可靠實驗記錄并與理論結(jié)果加以比較，才能發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計上的問題，完善設(shè)計方案。</p><p>　?。?）調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認(rèn)真查找故障原因，切不可一遇故障解決不了的問題就拆掉線路重

49、新安裝。因為重新安裝的線路仍可能存在各種問題。我們應(yīng)該認(rèn)真檢查.</p><p>　　調(diào)試結(jié)果是否正確，很大程度受測量正確與否和測量精度的影響。</p><p>　　3.2 方波---三角波發(fā)生電路的安裝與調(diào)試</p><p>　　3.2.1.按裝方波——三角波產(chǎn)生電路</p><p>　　1）把兩塊741集成塊插入面包板，注意布局；<

50、/p><p>　　2）分別把各電阻放入適當(dāng)位置，尤其注意電位器的接法；</p><p>　　3）按圖接線，注意直流源的正負(fù)及接地端。</p><p>　　4.2.2.調(diào)試方波——三角波產(chǎn)生電路</p><p>　　1）接入電源后，用示波器進行雙蹤觀察；</p><p>　　2）調(diào)節(jié)RP1，使三角波的幅值滿足指標(biāo)要求；<

51、;/p><p>　　3）調(diào)節(jié)RP2，微調(diào)波形的頻率；</p><p>　　4）觀察示波器，各指標(biāo)達到要求后進行下一部按裝。</p><p>　　3.3 三角波---正弦波轉(zhuǎn)換電路的安裝與調(diào)試</p><p>　　3.3.1.按裝三角波——正弦波變換電路</p><p>　　1）在面包板上接入差分放大電路，注意三極管的各管腳

52、的接線；</p><p>　　2）搭生成直流源電路，注意R*的阻值選取；</p><p>　　3）接入各電容及電位器，注意C6的選??；</p><p>　　4）按圖接線，注意直流源的正負(fù)及接地端。</p><p>　　3.3.2 調(diào)試三角波——正弦波變換電路</p><p>　　1）接入直流源后，把C4接地，利用萬用

53、表測試差分放大電路的靜態(tài)工作點；</p><p>　　2）測試V1、V2的電容值，當(dāng)不相等時調(diào)節(jié)RP4使其相等；</p><p>　　3）測試V3、V4的電容值，使其滿足實驗要求；</p><p>　　4）在C4端接入信號源，利用示波器觀察，逐漸增大輸入電壓，當(dāng)輸出波形剛好不失真時記入其最大不失真電壓；</p><p>　　3.3.3 總電路

54、的安裝與調(diào)試</p><p>　　1）把兩部分的電路接好，進行整體測試、觀察</p><p>　　2）針對各階段出現(xiàn)的問題，逐各排查校驗，使其滿足實驗要求，即使正弦波的峰峰值大于1V。</p><p>　　3.4 調(diào)試中遇到的問題及解決的方法</p><p>　　方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器電路是由三級單元電路組成的,在裝調(diào)多級電路時通常按

55、照單元電路的先后順序分級裝調(diào)與級聯(lián)。</p><p>　　3.4.1方波-三角波發(fā)生器的裝調(diào)</p><p>　　由于比較器A1與積分器A2組成正反饋閉環(huán)電路，同時輸出方波與三角波，這兩個單元電路可以同時安裝。需要注意的是，安裝電位器RP1與RP2之前，要先將其調(diào)整到設(shè)計值，只要電路接線正確，上電后，UO1的輸出為方波，UO2的輸出為三角波，微調(diào)RP1,使三角波的輸出幅度滿足設(shè)計指標(biāo)要求有

56、，調(diào)節(jié)RP2，則輸出頻率在對應(yīng)波段內(nèi)連續(xù)可變。</p><p>　　3.4.2 三角波---正弦波變換電路的裝調(diào)</p><p>　　電路的 調(diào)試步驟如下。</p><p>　?。?）經(jīng)電容C4輸入差摸信號電壓Uid=50v，F(xiàn)i =100Hz正弦波。調(diào)節(jié)Rp4及電阻R*,是傳輸特性曲線對稱。在逐漸增大Uid。直到傳輸特性曲線形狀如圖3—5所示，記 下次時對應(yīng)的

57、Uid即Uidm值。移去信號源，再將C4左段接地，測量差份放大器的 靜態(tài)工作點I0 ,Uc1,Uc2,Uc3,Uc4.</p><p>　　(2) Rp3與C4連接，調(diào)節(jié)Rp3使三角波俄 輸出幅度經(jīng)Rp3等于Uidm值，這時Uo3的 輸出波形應(yīng) 接近 正弦波，調(diào)節(jié)C6大小可改善輸出波形。如果Uo3的 波形出現(xiàn)如圖4—1所示的 幾種正弦波失真，則應(yīng)調(diào)節(jié)和改善參數(shù)，產(chǎn)生是真的 原因及采取的措施有；</p>

58、<p>　　1）鐘形失真 如圖（a）所示，傳輸特性曲線的 線性區(qū)太寬，應(yīng)減小Re2。</p><p>　　2）半波圓定或平頂失真 如圖（b）所示，傳輸特性曲線對稱性差，工作點Q偏上或偏下，應(yīng)調(diào)整電阻R*.</p><p>　　3）非線性失真 如圖（C）所示，三角波傳輸特性區(qū)線性度 差引起的失真，主要是受到運放的影響?？稍谳敵龆思訛V波網(wǎng)絡(luò)改善輸出波形。</p>

59、;<p>　?。?）性能指標(biāo)測量與誤差分析</p><p>　　1）放波輸出電壓2Vcc是因為運放輸出極有PNP型兩種晶體組成復(fù)合互補對稱電路，輸出方波時，兩管輪流截止與飽和導(dǎo)通，由于導(dǎo)通時輸出電阻的影響，使方波輸出度小于電源電壓值。</p><p>　　2）方波的上升時間T，主要受預(yù)算放大器的限制。如果輸出頻率的 限制。可接俄加速電容C1，一般取C1為幾十皮法。用示波器或

60、脈沖示波器測量</p><p>　　圖4-1幾種正弦波失真</p><p>　　第4章 protel的仿真與電路板的制作</p><p>　　4.1 protelDXP SE 軟件的簡單介紹</p><p>　　Protel設(shè)計系統(tǒng)是一套建立在IBM兼容PC環(huán)境下的EDA電路集成設(shè)計系統(tǒng)。Protel公司于2001年推出protelDXP—

61、—具有PDM功能的強大EDA綜合設(shè)計環(huán)境，它具有原理圖設(shè)計、PCB電路板設(shè)計、層次原理圖設(shè)計、報表制作、電路仿真以及邏輯器件設(shè)計等功能，是電子工程師進行電路設(shè)計的最有用的軟件之一。鑒于本設(shè)計的側(cè)重點不在介紹此軟件，故本章只介紹與之有關(guān)的操作與功能。</p><p>　　4.2 protelDXP中設(shè)計電路原理圖的繪制</p><p>　　4.2.1、電路原理圖設(shè)計的一般步驟</p&g

62、t;<p>　?、?啟動proteDXP電路原理圖編輯器。 </p><p>　　② 設(shè)置電路圖圖紙大小及版面。</p><p>　?、?在圖紙上放置需要的元器件。</p><p>　　④ 對所放置的元器件進行布局布線。</p><p>　　⑤對布局布線后的元器件進行調(diào)整。</p><p>　　⑥ 保

63、存文檔并打印輸出。</p><p>　　4.2.2、設(shè)計需用到的一般規(guī)則</p><p>　　該設(shè)計繪制的總原理圖已在附錄C中給出，在此不再贅附。在放置元器件時，如遇元器件找不到則需裝載相應(yīng)的元器件庫。其基本步驟為：單擊設(shè)計管理器中的browse sch選項卡→單擊add/remove按鈕，屏幕將出現(xiàn)“change library list”對話框。在design explorer DXP

64、/library/sch文件夾下選取元件庫文件，然后雙擊鼠標(biāo)→點擊“OK”按鈕即完成了添加。若再找不到該元件，則需自己用元件繪圖工具制作。</p><p>　　4.3 protelDXP中PCB圖的設(shè)計與制作</p><p>　　4.3.1、PCB圖設(shè)計的一般步驟</p><p>　?、侔凑障嚓P(guān)步驟后，將網(wǎng)絡(luò)報表導(dǎo)入編輯器即產(chǎn)生PCB圖.</p>&l

65、t;p>　?、?手工編輯調(diào)整元件布局，并連線。</p><p>　　4.3.2、PCB布局需注意的問題</p><p>　　排版應(yīng)整齊美觀，布線不能相交，焊盤大小要合適（以免焊盤太小打孔時將焊盤打掉）。考慮我們是初學(xué)者可先考慮布線的簡便性。其總PCB圖已附在附錄D中。</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p>&

66、lt;p>　　通過本次課程設(shè)計我總體掌握了電路設(shè)計實物的基本流程，把在書本知識運用在設(shè)計中，通過參考書與向?qū)W長和老師請教，在網(wǎng)上參考資料后我基本完成簡易函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計和制作。</p><p>　　簡易函數(shù)發(fā)生器能產(chǎn)生方波，三角波，正弦波。通過整形電路將正弦波變換成方波，再由積分電路將方波變成三角波，再由差分放大電路將三角波轉(zhuǎn)換成正弦波。波形的產(chǎn)生是由電壓比較器與積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，電路自動產(chǎn)生方

67、波—三角波。通過改變電位器與C2的值可以使方波----三角波的輸出頻率。差分放大器作為三角波——正弦波的變換電路，利用差分對管的飽和與截止特性進行變換。波形的仿真利用EWB軟件對以上電路的變換的波形產(chǎn)生進行仿真與設(shè)計要求與任務(wù)校正。通過以上程序與原理計算最終確定實物參數(shù)得實驗原理圖，通過本學(xué)期EDA技術(shù)的學(xué)習(xí)，用protel99軟件畫出PCB板，作出實物簡易函數(shù)發(fā)生器，在這個過程中我們遇到了很多困難，但經(jīng)過我們組員的努力以及同學(xué)的幫助，

68、終于將該課題做好，由于水平有限，難免存在錯誤，望指正！</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄一 PCB 板</p><p>　　附錄二 3D封裝圖</p><p><b>　　附錄三 元件列表</b></p><p>　　附錄四 E

69、WB電路圖</p><p>　　方波-三角波轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　方波-三角波-正弦波變換電路圖</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ) (第四版) .北京: 高等教育出版社，1997&l

70、t;/p><p>　　[2] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.北京：高等教育出版社，1999.</p><p>　　[3] 張鳳言.電子電路基礎(chǔ) (第二版) .北京: 高等教育出版社, 1995.</p><p>　　[4] 謝嘉奎.電子線路 (第三版) .北京: 高等教育出版社, 1993.</p><p>　　[5] 謝自美.電子線路

71、設(shè)計.實驗.測試(第一版). 武漢:華中理工大學(xué)出版社</p><p>　　[6] 朱耀國.模擬電子線路實驗 .北京: 高等教育出版社, 1996.</p><p>　　[7] 謝自美主編.電子線路設(shè)計·實驗·測試（第二版）.武漢：華中科技大學(xué)出版社.2003.</p><p>　　[8] 劉書明.馮小平.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片ADuC812