低频函数信号发生器设计实验报告

低频函数信号发生器设计实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 低频函数信号发生器设计实验报告 实验报告 课程名称: 电子系统综合设计 指导老师: 周箭 成绩: 实验名称:低频函数信号发生器(预习报告)实验类型: 同组学生姓名: 一、 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 名称 低频函数信号发生器设计 二、 性能指标 ,1, 同时输出三种波形:方波～三角波～正弦波, ,2, 频率范围:10Hz，10KHz, ,3, 频率稳定性:; ,4, 频率控制方式: ? 改变RC时间常数, ? 改变控制电压V实现压控频率～常用于自控方式～即F=f,V,～,V=1，10V,, 111 ? 分为10Hz，100Hz～100Hz，1KHz～1KHz，10KHz三段控制。 ,5, 波形精度:方波上升下降沿均小于2μs～三角波线性度δ/V<1%～正弦波失真度om 低频函数信号发生器设计实验报告 ; ,6, 输出方式: a) 做电压源输出时 输出电压幅度连续可调～最大输出电压不小于20V 负载R=100Ω，1KΩ时～输出电压相对变化率ΔV/V<1% LOO b) 做电流源输出时 输出电流幅度连续可调～最大输出电流不小于200mA 负载R=0Ω，90Ω时～输出电流相对变化率ΔI/I<1% LOO c) 做功率源输出时 最大输出功率大于1W,R=50Ω～V>7V有效值, LO 具有输出过载保护功能 三、 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计 根据实验任务的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ～对信号产生部分～一般可采用多种实现方案:如模拟电路实现方案、数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。 数字电路的实现方案 一般可事先在存储器里存储好函数信号波形～再用D/A转换器进行逐点恢复。这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。其信号频率的高低～是通过改变D/A转换器输入数字量的速率来实现的。 数字电路的实现方案在信号频率较低时～具有较好的波形质量。随着信号频率的提高～需要提高数字量输入的速率～或减少波形点数。波形点数的减少～将直接影响函数信号波形的质量～而数字量输入速率的提高也是有限的。因此～该方案比较适合低频信号～而较难产生高频,如>1MHz, 低频函数信号发生器设计实验报告 信号。 模数结合的实现方案 一般是用模拟电路产生函数信号波形～而用数字方式改变信号的频率和幅度。如采用D/A转换器与压控电路改变信号的频率～用数控放大器或数控衰减器改变信号的幅度等～是一种常见的电路方式。 模拟电路的实现方案 是指全部采用模拟电路的方式～以实现信号产生电路的所有功能。由于教学安排及课程进度的限制～本实验的信号产生电路～推荐采用全模拟电路的实现方案。 模拟电路的实现方案有几种: ?用正弦波发生器产生正弦波信号～然后用过零比较器产生方波～再经过积分电路产生三角波。但要通过积分器电路产生同步的三角波信号～存在较大的难度。原因是积分电路的积分时间常数通常是不变的～而随着方波信号频率的改变～积分电路输出的三角波幅度将同时改变。若要保持三角波输出幅度不变～则必须同时改变积分时间常数的大小～要实现这种同时改变电路参数的要求～实际上是非常困难的。 ? 由三角波、方波发生器产生三角波和方波信号～然后通过函数转换电路～将三角波信号转换成正弦波信号～该电路方式也是本实验信号产生部分的推荐方案。这种电路在一定的频率范围内～具有良好的三角波和方波信号。而正弦波信号的波形质量～与函数转换电路的形式有关～这将在后面的单元电路分析中详细介绍。 四、 单元电路分析 1、三角波～方波发生器 由于比较器+RC电路的输出会导致V线性度变差～故采用另一种比较器+积分器的方式C 低频函数信号发生器设计实验报告 积分器 同相滞回比较器 由积分器A1与滞回比较器A2等组成的三角波、方波发生器电路如图所示。在一般使用情况下～V和V都接地。只有在方波的占空比不为50%～或三角波的正负幅度不对称时～可通过改变V和+1-2+1V的大小和方向加以调整。 -2 合上电源瞬间～ 假定比较器输出为低电平～v=V=-V。积分器作正方向积分～v线性上O1O2OLZ 升～v随着上升～当v>0时～即v?R/R,比较器翻转为高电平～v=V=+V。积分器又开始作负ppo123*O2OHZ 方向积分～v线性下降～v随着下降～当v<0时～即v?R/R,比较器翻转为低电平～v=V=-V。 O1ppo123*O2OHZ 低频函数信号发生器设计实验报告 取C三种值:0.1uF 对应10-100Hz, 0.01uF 对应100-1kHz, 0.001uF 对应1k-10kHz 。调节R23的比值可调节幅度～再调节R～可调节频率大小。 2、正弦波转换电路 常用方法有使用傅里叶展开的滤波法～使用幂级数展开的运算法～和转变传输比例的折线法。但前二者由于其固有的缺陷:使用频率小～难以用电子电路实现的原因～在本实验中舍弃～而采取最普遍的折线法。 折线法是一种使用最为普遍、实现也较简单的正弦函数转换方法。折线法的转换原理是～根据输入三角波的电压幅度～不断改变函数转换电路的传输比率～也就是用多段折线组成的电压传输特性～实现三角函数到正弦函数的逼近～输出近似的正弦电压波形。由于电子器件,如半导体二极管等,特性的理想性～使各段折线的交界处产生了钝化效果。因此～用折线法实现的正弦函数转换电路～实际效果往往要优于理论分析结果。 用折线法实现正弦函数的转换～可采用无源和有源转换电路形式。无源正弦函数转换电路～是指仅使用二极管和电阻等组成的转换电路。根据输入三角波电压的幅度～不断增加,或减少, 低频函数信号发生器设计实验报告 二极管通路以改变转换网络的衰减比～输出近似的正弦电压波形。 有源正弦函数转换电路除二极管、电阻网络外～还包括放大环节。也是根据输入三角波电压的幅度～不断增加,或减少,网络通路以改变转换电路的放大倍数～输出近似的正弦电压波形。 有源正弦函数 若设正弦波在过零点处的斜率与三角波斜率相同～即 低频函数信号发生器设计实验报告 则有 ，由此～可推断出各断点上应校正到的电平值: 方案一～使用二极管控制形成比例放大器～使得运放在不同时间段有不同的比例系数 低频函数信号发生器设计实验报告 方案二～用二极管网络～实现逐段校正～运放A组成跟随器～作为函数转换器与输出负载之间的 隔离,或称为缓冲级,。 低频函数信号发生器设计实验报告 当输入三角波在T/2 内设置六个断点以进行七段校正后～可得到正弦波的非线性失真度大致在1.8 % 以内～ 若将断点数增加到12 个时～正弦波的非线性失真度可在0.8 %以内。 3 输出级电路 根据不同负载的要求～输出级电路可能有三种不同的方式。 (1)电压源输出方式 低频函数信号发生器设计实验报告 电压源输出方式下～负载电阻R通常较大～即负载对输出电流往往不提出什么要求～ 仅要求L 有一定的输出电压。同时～当负载变动时～还要求输出电压的变化要小～即要求输出级电路的输出电阻R足够小。为此～必须引入电压负反馈 O 图,a,电路的最大输出电压受到运放供电电压值的限制～如运放的VCC 和VEE 分别为?15V时～则VOPP =?(12 ~ 14)V。若要求有更大的输出电压幅度～必须采用电压扩展电路～如图12,b,所示。 (2) 电流源输出方式 在电流源输出方式下～负载希望得到一定的信号电流～而往往并不提出对输出信号电压的要求。同时～当负载变动时～还要求输出电流基本恒定～即要求有足够大的输出电阻Ro。为此～需引入电流负反馈。 低频函数信号发生器设计实验报告 图,a,电路的最大输出电压受到运放供电电压值的限制～如运放的VCC 和VEE 分别为?15V时～则VOPP =?(12 ~ 14)V。若要求有更大的输出电压幅度～必须采用电压扩展电路～如图,b,所示。 低频函数信号发生器设计实验报告 图,a,为一次扩流电路～ T1 和T2 组成互补对称输出。运放的输出电流IA中的大部分将作 为T1 、T2 的基极电流～所以IO = βIA 。 图,b,为二次扩流电路～用于要求负载电流IO 较 低频函数信号发生器设计实验报告 大的场合。复合管T1、T2和T3、T4 组成准互补对称输出电路。 (3)功率输出方式 在功率输出方式下～负载要求得到一定的信号功率。由于晶体管放大电路电源电压较低～为得到一定的信号功率～通常需配接阻值较小的负载。电路通常接成电压负反馈形式。如用运放作为前置放大级～还必须进行扩流。当RL较大时～为满足所要求的输出功率～有时还必须进行输出电压扩展。 静态时～运放输出为零～ – 20V电源通过下列回路:运放输出端?R1 ?DZ ?b1 ?e1 ? –20V 向T1 提供一定的偏置电流 R6 ,C3 和R7 ,C4 组成去耦滤波电路。需要注意的是几个晶体管的耐压限流以及最大功率值。 其中调节W可改变晶体管的静态工作电流～从而克服交越失真。 低频函数信号发生器设计实验报告 4) 输出级的限流保护 由于功率放大器的输出电阻很小～因而容易因过载而烧坏功率管。因 此需要进行限流保护。 低频函数信号发生器设计实验报告 图,a,是一种简单的二极管限流保护电路～当发生过流,I o过大,时～R3 、R4 上的 压降增大到足以使D3 、D4 导通～从而使流向T1 、T2 基极的电流信号I1 、I2 分流～以限 制I o 的增大。 图,b,是另一种限流保护电路～T3 、T4 是限流管。当I o 过大～R5 、R6 上的压降超 过0.6V时～T3 、T4 导通防止了T1 、T2 基极信号电流的进一步增大。I o 的最大值为 0.6/R5～ R3 、R4 用来保护限流管T3 、T4 。 五、 仿真分析 以1KHz为例即C=1nF 低频函数信号发生器设计实验报告 三角波方波发生电路 低频函数信号发生器设计实验报告 方波下降沿时间4.3μs 低频函数信号发生器设计实验报告 三角波峰值 低频函数信号发生器设计实验报告 改变RP2 低频函数信号发生器设计实验报告 改变RP1 低频函数信号发生器设计实验报告 调节占空比 低频函数信号发生器设计实验报告 调节偏移量 低频函数信号发生器设计实验报告 正弦波转换器 低频函数信号发生器设计实验报告 三角波转换正弦波～三角波放大后输出峰峰值10V 低频函数信号发生器设计实验报告 静态工作点 低频函数信号发生器设计实验报告 改变静态工作点,调节RP45,发生失真 低频函数信号发生器设计实验报告 功率放大电路 低频函数信号发生器设计实验报告 功率放大波形～输入为之前的正弦波～变阻器衰减后最大不失真输出电压 低频函数信号发生器设计实验报告 总电路图～模块形式 低频函数信号发生器设计实验报告 衰减前的输入信号与输出信号 由仿真结果来看～基本满足设计要求～准备按仿真电路设计实际电路。 低频函数信号发生器设计实验报告 六、 仿真 心得 信息技术培训心得 下载关于七一讲话心得体会关于国企改革心得体会关于使用希沃白板的心得体会国培计划培训心得体会 在仿真的过程中出现了一下几个问题～但后来都分别排查掉了～希望实际连接时不再犯。 1、 运放未接电源导致没有波形 2、 变阻器接入阻止过小或过大导致没有信号或失真,尤其需要注意, Lm324故障无法解决导致用了LM353代替 低频函数信号发生器设计实验报告 3、