模電簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程名稱：簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　系 部： </b></p><p><b>　　專 業(yè)： </b></p><p><b>　　班 級(jí)： </b></p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 人： <

2、/b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著電子科技的飛速發(fā)展，《模擬電子技術(shù)》已經(jīng)成為了一門(mén)應(yīng)用范圍極廣，具有較強(qiáng)實(shí)用性的

3、技術(shù)基礎(chǔ)課。為了適應(yīng)當(dāng)今的就業(yè)形勢(shì)，我們有必要通過(guò)課后的實(shí)踐，使我們的動(dòng)手能力得到進(jìn)一步的提高。</p><p>　　通過(guò)一個(gè)學(xué)期的模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)，我對(duì)這門(mén)課程有了較為深刻的了解，學(xué)到了很多知識(shí)，如半導(dǎo)體二極管，三極管的應(yīng)用，放大電路的分析方法和應(yīng)用，負(fù)反饋放大電路與基本運(yùn)算電路性能與作用，信號(hào)產(chǎn)生電路等。然而，隨著社會(huì)的發(fā)展，電子技術(shù)也飛快發(fā)展，對(duì)電子技術(shù)的要求越來(lái)越高，所以對(duì)動(dòng)手能力要求高。而我系開(kāi)設(shè)了模擬

4、電路課程設(shè)計(jì)練習(xí)，對(duì)加強(qiáng)我們學(xué)生的動(dòng)手能力非常重要。為此，這次課程設(shè)計(jì)我們選擇了單級(jí)阻容耦合晶體管放大器的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告主要包括電路工作方案選擇，工作原理說(shuō)明，參數(shù)計(jì)算及元器件選擇，調(diào)試與測(cè)試，EWB仿真等。</p><p>　　這次模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一次理論與實(shí)踐的體現(xiàn)，能讓我更好地掌握這門(mén)課程。</p><p>　　鑒于水平有

5、限，因此在課程設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)，敬請(qǐng)各位予以指正，并在此謝謝各位老師的指導(dǎo)。</p><p>　　2010年6月15日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)············

6、·······························4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程

7、 </p><p>　　2.1函數(shù)發(fā)生器的組成······························

8、83;············5</p><p>　　2.2 方波發(fā)生器··················

9、3;······························6</p><p>　　2.3 三角波和方波發(fā)生器&

10、#183;····································

11、;····7</p><p>　　2.4 ICL8038芯片簡(jiǎn)介及典型應(yīng)用--FSK·············8</p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)與應(yīng)用要點(diǎn)</p><p>　　3．1函數(shù)信號(hào)頻率和

12、占空比的調(diào)節(jié)·················11</p><p>　　3．2正弦函數(shù)信號(hào)的失真度調(diào)節(jié)············

13、······11</p><p>　　3.3基于ICL8038的FSK調(diào)制電路·················12</p><p>　　第四章 提出解決問(wèn)題的方

14、案</p><p>　　用單片集成函數(shù)發(fā)生器5G8038······························

15、·14</p><p><b>　　第五章 參數(shù)的確定</b></p><p>　　5.1正弦波部分·····················

16、3;·························15</p><p>　　5.2方波部分與三角波部分參數(shù)的確定····&

17、#183;·······················15</p><p><b>　　第六章 調(diào)試與測(cè)試</b></p><p>　　6

18、.1系統(tǒng)PCB板的制作···································

19、;········17</p><p>　　6.2調(diào)試·······················

20、83;·······························19</p><p>　　6.3電路測(cè)

21、試····································

22、83;··············21</p><p>　　第七章 元件清單················

23、3;·······························24</p><p>　　第八章 心得體

24、會(huì)····································

25、83;···········25</p><p>　　第九章 鳴謝····················

26、·································26</p><p>

27、;　　第十章 參考文獻(xiàn)···································

28、;·············26</p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　——簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　掌

29、握信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法和測(cè)試技術(shù)</p><p>　　了解單片函數(shù)發(fā)生器IC8038的工作原理和應(yīng)用。</p><p>　　學(xué)會(huì)安裝和調(diào)試分立元件與集成電路組成的多級(jí)電子電路小系統(tǒng)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)技術(shù)與要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p>

30、<p>　　電路能輸出正弦波、方波和三角波等三種波形；</p><p>　　輸出信號(hào)的頻率要求可調(diào)；</p><p>　　擬定測(cè)試方案和設(shè)計(jì)步驟；</p><p>　　根據(jù)性能指標(biāo)，計(jì)算元件參數(shù)，選好元件，設(shè)計(jì)電路并畫(huà)出電路圖；</p><p>　　在畫(huà)面板上或萬(wàn)能板上安裝電路；</p><p>　　測(cè)試

31、輸出信號(hào)的幅度和頻率；</p><p><b>　　寫(xiě)出設(shè)計(jì)性性報(bào)告。</b></p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　頻率范圍：100HZ-1KHZ，1KZ-10KHZ;輸出電壓：方波Vp-p<24V,</p><p>　　三角波Vp-p=6V,正玄波 Vp-p=1

32、V;方波tr 小于1uS.</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)提示</b></p><p><b>　　方案提示：</b></p><p>　　采用單片集成芯片IC8038實(shí)現(xiàn)，但這種方案要求幅度和頻率都可調(diào)，可采用數(shù)字電位器加程控放大器實(shí)現(xiàn)。。</p><p>　　設(shè)計(jì)用儀器：示波器1臺(tái)，晶體管

33、豪伏表，萬(wàn)能表1塊，低頻率信號(hào)發(fā)生器，實(shí)驗(yàn)面包板或萬(wàn)能板，智能電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)。</p><p>　　設(shè)計(jì)用主要器件：?jiǎn)纹瘮?shù)發(fā)生器ICL8038一片，電位器100K的一個(gè)，10K的一個(gè)，1K的一個(gè)，電阻15K一個(gè)，20K一個(gè)，4.7K兩個(gè)，電容0.1UF一個(gè)，4700PF一個(gè)。</p><p>　　參考書(shū)：彭介華《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》高教出版社；上課教材</p><p&g

34、t;<b>　　四、設(shè)計(jì)報(bào)告要求</b></p><p><b>　　選定設(shè)計(jì)方案；</b></p><p>　　擬出設(shè)計(jì)步驟，畫(huà)出設(shè)計(jì)電路，分析計(jì)算主要元件參數(shù)值；</p><p><b>　　列出測(cè)試數(shù)據(jù)表格；</b></p><p>　　進(jìn)行總結(jié)和分析，并寫(xiě)出設(shè)計(jì)性報(bào)告。

35、</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)總結(jié)與思考</b></p><p>　　總結(jié)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)和測(cè)試方法；</p><p>　　總結(jié)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器所用的知識(shí)點(diǎn)；</p><p>　　三角波的輸出幅度是否可以超過(guò)方波 ？</p><p>　　IC8038的輸出頻率與那些參數(shù)有關(guān)？如何減小失真？&

36、lt;/p><p>　　第二章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程</p><p>　　一、函數(shù)發(fā)生器的組成</p><p>　　函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或者儀器。電路形式可以采用由運(yùn)放及分離元件構(gòu)成；也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器。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，本課題介紹方波、三角波、正弦波函數(shù)發(fā)生器的方法。</p>

37、<p><b>　　1、正弦波產(chǎn)生電路</b></p><p>　　正弦波振蕩電路的振蕩條件：</p><p>　　RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）</p><p>　　圖11－1為RC橋式正弦波振蕩器。其中RC串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時(shí)兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，R1、R2、RW及二極管等元件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器RW，

38、可以改變負(fù)反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管D1、D2正向電阻的非線性特性來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。D1、D2采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負(fù)半周對(duì)稱。R3的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。</p><p><b>　　電路的振蕩頻率 </b></p><p><b>　　起振的幅值條件 &l

39、t;/b></p><p><b>　　≥2　</b></p><p>　　式中Rf＝RW＋R2＋（R3 // rD），rD — 二極管正向?qū)娮琛?lt;/p><p>　　調(diào)整反饋電阻Rf（調(diào)RW），使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，則說(shuō)明負(fù)反饋太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大Rf。如波形失真嚴(yán)重，則應(yīng)適當(dāng)減小Rf。</p><

40、p>　　改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)C或 R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容C作頻率量程切換，而調(diào)節(jié)R作量程內(nèi)的頻率細(xì)調(diào)。</p><p>　　圖11－1 RC橋式正弦波振蕩器</p><p><b>　　2、方波發(fā)生器</b></p><p>　　由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波發(fā)生器和三角波發(fā)生器，一般均包括比較器和RC積分器兩大部分。圖11-2所示

41、為由滯回比較器及簡(jiǎn)單RC 積分電路組成的方波—三角波發(fā)生器。它的特點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單，但三角波的線性度較差。主要用于產(chǎn)生方波，或?qū)θ遣ㄒ蟛桓叩膱?chǎng)合。</p><p><b>　　電路振蕩頻率</b></p><p>　　式中　R1＝R1'＋RW' R2＝R2'＋RW" </p><p>　　方波輸出幅值　　

42、 　Uom＝±UZ</p><p><b>　　三角波輸出幅值　</b></p><p>　　調(diào)節(jié)電位器RW（即改變R2／R1），可以改變振蕩頻率，但三角波的幅值也隨之變化。如要互不影響，則可通過(guò)改變Rf（或Cf）來(lái)實(shí)現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。</p><p>　　圖11－2 方波發(fā)生器</p><p>　　3、　三

43、角波和方波發(fā)生器</p><p>　　如把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖11－3 所示，則比較器A1輸出的方波經(jīng)積分器A2積分可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。圖11－4為方波、三角波發(fā)生器輸出波形圖。由于采用運(yùn)放組成的積分電路，因此可實(shí)現(xiàn)恒流充電，使三角波線性大大改善。</p><p>　　圖11-3 三角波、方波發(fā)生

44、器</p><p><b>　　電路振蕩頻率 　　</b></p><p>　　方波幅值　 　U′om＝±UZ</p><p>　　三角波幅值　 　</p><p>　　調(diào)節(jié)RW可以改變振蕩頻率，改變比值可調(diào)節(jié)三角波的幅值。</p><p>　　圖11－4　方波、三角波發(fā)生器

45、輸出波形圖</p><p>　　4、ICL8038芯片簡(jiǎn)介及典型應(yīng)用--FSK</p><p>　　ICL8038精密函數(shù)發(fā)生器是采用肖特基勢(shì)壘二極管等先進(jìn)工藝制成的單片集成電路芯片，電源電壓范圍寬、穩(wěn)定度高、精度高、易于用等優(yōu)點(diǎn)，外部只需接入很少的元件即可工作，可同時(shí)產(chǎn)生方波、三角波和正弦波，其函數(shù)波形的頻率受內(nèi)部或外電壓控制，可被應(yīng)用于壓控振蕩和FSK調(diào)制器。</p>&

46、lt;p>　　ICL8038芯片簡(jiǎn)介</p><p><b>　　性能特點(diǎn)</b></p><p>　　具有在發(fā)生溫度變化時(shí)產(chǎn)生低的頻率漂移，最大不超過(guò)50ppm／℃；具有正弦波、三角波和方波等多種函數(shù)信號(hào)輸出；正弦波輸出具有低于1％的失真度；三角波輸出具有0．1％高線性度；具有0．001Hz～1MHz的頻率輸出范圍；工作變化周期寬，2％～98％之間任意可調(diào)；高

47、的電平輸出范圍，從TTL電平至28V；易于使用，只需要很少的外部條件。</p><p><b>　?、?、管腳功能</b></p><p>　　圖1為ICL8038的管腳圖，下面介紹各引腳功能?！　∧_1、12（Sine　Wave　Adjust）：正弦波失真度調(diào)節(jié)；腳2（Sine　Wave　Out）：正弦波輸出；腳3（Triangle　Out）：三角波輸出；腳4、5（D

48、uty　Cycle　Frequency）：方波的占空比調(diào)節(jié)、正弦波和三角波的對(duì)稱調(diào)節(jié)；腳6（V＋）：正電源±10V～±18V；腳7（FM　Bias）：內(nèi)部頻率調(diào)節(jié)偏</p><p>　　圖1　ICL8038管腳圖</p><p>　　、置電壓輸；腳8(FM Sweep)：外部掃描頻率電壓輸入；腳9（Square　Wave　Out）：方波輸出，為開(kāi)路結(jié)構(gòu)；腳10（Timi

49、ng　Capacitor）：外接振蕩電容；腳11（V－ or　GND）：負(fù)電原或地；腳13、14（NC）：空腳。</p><p>　　、基本電路的工作原理</p><p>　　ICL8038的內(nèi)部框圖如圖2所示。</p><p>　　圖2　ICL8038內(nèi)部框圖</p><p>　　其中，振蕩電容C由外部接入，它是由內(nèi)部?jī)蓚€(gè)恒流源來(lái)完成充電放

50、電過(guò)程。恒流源2的工作狀態(tài)是由恒流源1對(duì)電容器C連續(xù)充電，增加電容電壓，從而改變比較器的輸入電平，比較器的狀態(tài)改變，帶動(dòng)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)來(lái)連續(xù)控制的。當(dāng)觸發(fā)器的狀態(tài)使恒流源2處于關(guān)閉狀態(tài)，電容電壓達(dá)到比較器1輸入電壓規(guī)定值的2／3倍時(shí)，比較器1狀態(tài)改變，使觸發(fā)器工作狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，將模擬開(kāi)關(guān)K由B點(diǎn)接到A點(diǎn)。由于恒流源2的工作電流值為2I，是恒流源1的2倍，電容器處于放電狀態(tài)，在單位時(shí)間內(nèi)電容器端電壓將線性下降，當(dāng)電容電壓下降到比較器2的輸入電

51、壓規(guī)定值的1／3倍時(shí)，比較器2狀態(tài)改變，使觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)回到原來(lái)的狀態(tài)，這樣周期性的循環(huán)，完成振蕩過(guò)程?！　≡谝陨匣倦娐分泻苋菀撰@得3種函數(shù)信號(hào)，假如電容器在充電過(guò)程和在放電過(guò)程的時(shí)間常數(shù)相等，而且在電容器充放電時(shí)，電容電壓就是三角波函數(shù)，三角波信號(hào)由此獲得。由于觸發(fā)器的工作狀態(tài)變化時(shí)間也是由電容電壓的充放電過(guò)程決定的，所以，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，就能產(chǎn)生方波函數(shù)信號(hào)，在芯片內(nèi)部，這兩種函數(shù)信號(hào)經(jīng)緩沖器功率放大，并從管腳3和管腳9輸出。

52、　　適當(dāng)選擇外部的電阻RA和RB和C可以滿足方波函數(shù)等信號(hào)在</p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)與應(yīng)用要點(diǎn)</p><p>　　3．1　函數(shù)信號(hào)頻率和占空比的調(diào)節(jié)</p><p>　　由于ICL8038單片函數(shù)發(fā)生器有兩種工作方式，即輸出函數(shù)信號(hào)的頻率調(diào)節(jié)電壓可以由內(nèi)部供給，也可以由外部供給。圖3為幾種由內(nèi)部供給偏置電壓調(diào)節(jié)的接線圖。</p><

53、;p>　　圖3　ICL8038典型應(yīng)用</p><p>　　在以上應(yīng)用中，由于第7腳頻率調(diào)節(jié)電壓偏置一定，所以函數(shù)信號(hào)的頻率和占空比由RA、RB和C決定，其頻率為F，周期T，t1為振蕩電容充電時(shí)間，t2為放電時(shí)間?！　　＝t1＋t2　　　f＝1／T　　由于三角函數(shù)信號(hào)在電容充電時(shí)，電容電壓上升到比較器規(guī)定輸入電壓的1／3倍，分得的時(shí)間為　　t1=CV/I=(C+1/3·Vcc·R

54、 A)/(1/5·Vcc)=5/3RA·C </p><p>　　在電容放電時(shí)，電壓降到比較器輸入電壓的1／3時(shí)，分得的時(shí)間為　　　t2＝CV／I＝（C＋1／3·VCC）／（2／5·VCCRB－1／5·VCC／RA）　?。剑?／5·RA＊RB·C）／（2RA－RB）　　　f＝1／（t1＋t2）＝3／｛5RAC［1＋RB／（2RA－R）］｝

55、　　對(duì)圖3（a）中，如果RA＝RB，就可以獲得占空比為50％的方波信號(hào)。其頻率f＝3／（10RAC）。</p><p>　　3．2　正弦函數(shù)信號(hào)的失真度調(diào)節(jié)</p><p>　　由于ICL8038單片函數(shù)發(fā)生器所產(chǎn)生的正弦波是由三角波經(jīng)非線性網(wǎng)絡(luò)變換而獲得。該芯片的第1腳和第12腳就是為調(diào)節(jié)輸出正弦波失真度而設(shè)置的。圖4為一個(gè)調(diào)節(jié)輸出正弦波失真度的典型應(yīng)用，其中第1腳調(diào)節(jié)振蕩電容充電時(shí)間

56、過(guò)程中的非線性逼近點(diǎn)，第12腳調(diào)節(jié)振蕩電容在放電時(shí)間過(guò)程中的非線性逼近點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，兩只100K的電位器應(yīng)選擇多圈精度電位器，反復(fù)調(diào)節(jié)，可以達(dá)到很好的效果。</p><p>　　圖4　正弦波失真度調(diào)節(jié)電路</p><p>　　3.3基于ICL8038的FSK調(diào)制電路</p><p>　　該電路如圖5所示．電路中穩(wěn)壓二極管的作用是將振蕩頻率根據(jù)需要設(shè)定一個(gè)中心頻率

57、點(diǎn)。電阻R1和1000PF的電容器用來(lái)減小掃描引起的占空比變化。利用8038壓控振蕩的功能，將數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器接到第8腳掃描控制端，振蕩頻率隨著數(shù)據(jù)0電平和1電平而改變。</p><p>　　圖5　ICL8038的FSK調(diào)制電路</p><p>　　在實(shí)驗(yàn)中，我們用6．2V穩(wěn)壓二極管設(shè)定中心頻率，振蕩電容值選擇0．1μf，基帶信號(hào)0和1電平值為T(mén)TL電平，速率為2400bps，經(jīng)過(guò)本

58、調(diào)制電路后測(cè)試，中心頻率為1900Hz，0和1電平對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)頻偏Δf＝±400Hz，其幅度沒(méi)有發(fā)生變化，輸出正弦波的失真度均不超過(guò)1．1％，說(shuō)明掃描電壓引起的失真變化非常小，基本沒(méi)有寄生成分，輸出0和1電平值與輸出信號(hào)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。　　當(dāng)碼速提高到9600bps時(shí)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，輸出正弦波信號(hào)的失真度已變差，所以用ICL8038構(gòu)成的調(diào)制電路，其碼速一般在4800bps以下?！　「鶕?jù)實(shí)驗(yàn)可知，利用此電路得到的

59、FSK調(diào)制信號(hào)，其最低頻率和最高頻率可以依據(jù)具體實(shí)際情況在調(diào)制過(guò)程中改變，只需調(diào)整數(shù)據(jù)0電平值和1電平值的大小，就能改變FSK調(diào)制信號(hào)的頻偏，而且調(diào)制信號(hào)幅度不受影響。經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，用ICL8038芯片制成的FSK調(diào)制電路,輸出的正弦波的寄生調(diào)幅成分極小，其性能遠(yuǎn)比濾波法優(yōu)越。又因采用了運(yùn)算放大器使輸入掃描電壓（調(diào)制信號(hào)）相對(duì)于輸出信號(hào)的線性度也得到很大改進(jìn)，其輸出信號(hào)正弦波的頻率變化隨輸入掃描電壓值線性變化，斜率為0．16Hz／<

60、;/p><p>　　表1　“0”與“1”對(duì)應(yīng)表</p><p>　　第四章 提出解決問(wèn)題的方案</p><p>　　用單片集成函數(shù)發(fā)生器5G8038</p><p>　　選取分析：此電路采用集成芯片從而大大簡(jiǎn)化了電路，方便我們新手設(shè)計(jì)。</p><p>　　第五章 參數(shù)的確定</p><p>

61、;　　從電路的設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看電路分為三部分：①正弦波部分②方波部分③三角波部分</p><p><b>　　5.1正弦波部分</b></p><p>　　由于我們選取差分放大電路對(duì)三角波——正弦波</p><p>　　進(jìn)行變換，首先要完成的工作是選定三極管，我</p><p>　　們現(xiàn)在選擇KSP2222A型的三極管，其靜

62、態(tài)曲線圖</p><p><b>　　像如右圖所示。</b></p><p>　　根據(jù)KSP2222A的靜態(tài)特性曲線，選取靜態(tài) </p><p><b>　　工作區(qū)的中心</b></p><p><b>　　由直流通路有：</b></p><p><

63、;b>　　20 k</b></p><p><b>　　k</b></p><p>　　因?yàn)殪o態(tài)工作點(diǎn)已經(jīng)確定，所以靜態(tài)電流變成已知。根據(jù)KVL方程可計(jì)算出鏡像電流源中各個(gè)電阻值的大小：</p><p><b>　　可得</b></p><p>　　5.2方波部分與三角波部分參數(shù)的

64、確定</p><p><b>　　根據(jù)性能指標(biāo)可知</b></p><p>　　由,可見(jiàn)f與c成正比，若要得到1Hz~10Hz，C為10。10Hz~100Hz,C為1。</p><p>　　則=7.5k~75k，則=5.1k</p><p>　　則=2.4k或者=69.9 k</p><p>&l

65、t;b>　　∴取100 k</b></p><p><b>　　∵</b></p><p>　　由輸出的三角形幅值與輸出方波的幅值分別為5v和14v，有</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　∴=10k</b></p>

66、<p>　　則≈47 k，=20 k</p><p>　　根據(jù)方波的上升時(shí)間為兩毫秒，查詢運(yùn)算放大器的速度，可以選擇74141型號(hào)的運(yùn)放。</p><p><b>　　由此可得調(diào)整電阻：</b></p><p>　　第六章 調(diào)試與測(cè)試</p><p>　　實(shí)踐表明，一個(gè)電子裝置，即使按照設(shè)計(jì)的電路參數(shù)

67、進(jìn)行安裝往往也難于達(dá)到預(yù)期效果。這是因?yàn)槿藗冊(cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，不可能周全地考慮各種復(fù)雜的客觀問(wèn)題，必須通過(guò)安裝后的測(cè)試和調(diào)整，來(lái)發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)方案的不足。然后采取措施加以改進(jìn)，使裝置達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。因此調(diào)整電子電路的技能對(duì)從事電子技術(shù)及有關(guān)領(lǐng)域工作的人員來(lái)說(shuō)，是不應(yīng)缺少的。調(diào)試的常用儀器有：萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器。</p><p>　　6.1系統(tǒng)PCB板的制作</p><p>　　1.據(jù)設(shè)

68、計(jì)要求設(shè)計(jì)電路原理圖,并完成原理圖的繪制。對(duì)于簡(jiǎn)單的原理圖也可以進(jìn)行直接的PCB板繪制。</p><p>　　a. 據(jù)原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表，這部分PROTEL99是自動(dòng)進(jìn)行的，只需要用戶單擊“create Netlist”即可；</p><p>　　b. 網(wǎng)絡(luò)表有也是原理圖與印制電路板的接口；</p><p>　　c. 規(guī)劃電路板的結(jié)構(gòu)，即確定電路板的框架，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)

69、；</p><p>　　d. 引入第二步生成的網(wǎng)絡(luò)表和零件封裝，讓原理圖與印制電路板連接起來(lái)；</p><p>　　e. 引入網(wǎng)絡(luò)表后系統(tǒng)將根據(jù)規(guī)則對(duì)零件自動(dòng)布局進(jìn)行飛線；</p><p>　　f. 修改封裝與布局，這是自動(dòng)布線的前提；</p><p>　　g. Protel 99 SE自動(dòng)布線比較完善，它采用最先進(jìn)的無(wú)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于形狀的對(duì)

70、角線自動(dòng)布線技術(shù)；</p><p>　　h. 自動(dòng)布線后，如果有不滿的地方，我們可以進(jìn)行手工調(diào)整；</p><p><b>　　i. 存盤(pán)并打??；</b></p><p><b>　　j. 結(jié)束。</b></p><p><b>　　電路的PCB板圖。</b></p>

71、;<p>　　(１).印刷電路板的設(shè)計(jì)，從確定板的尺寸大小開(kāi)始，印刷電路板的尺寸因受機(jī)箱外殼大小限制，以能恰好安放入外殼內(nèi)為宜，其次，應(yīng)考慮印刷電路板與外接元器件（主要是電位器、插口或另外印刷電路板）的連接方式。印刷電路板與外接元件一般是通過(guò)塑料導(dǎo)線或金屬隔離線進(jìn)行連接。但有時(shí)也設(shè)計(jì)成插座形式。即：在設(shè)備內(nèi)安裝一個(gè)插入式印刷電路板要留出充當(dāng)插口的接觸位置。對(duì)于安裝在印刷電路板上的較大的元件，要加金屬附件固定，以提高耐振、

72、耐沖擊性能。(２).布線圖設(shè)計(jì)的基本方法首先需要對(duì)所選用元件器及各種插座的規(guī)格、尺寸、面積等有完全的了解；對(duì)各部件的位置安排作合理的、仔細(xì)的考慮，主要是從電磁場(chǎng)兼容性、抗干擾的角度，走線短，交叉少，電源，地的路徑及去耦等方面考慮。各部件位置定出后，就是各部件的連線，按照電路圖連接有關(guān)引腳，完成的方法有多種，印刷線路圖的設(shè)計(jì)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與手工設(shè)計(jì)方法兩種。最原始的是手工排列布圖。這比較費(fèi)事，往往要反復(fù)幾次，才能最后完成，這在沒(méi)有

73、其它繪圖設(shè)備時(shí)也可以，這種手工排列布圖方法對(duì)剛學(xué)習(xí)印刷板圖設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)也是很有幫助的。計(jì)算機(jī)輔助制圖，現(xiàn)在有多種繪圖軟件，功能各異，但總的說(shuō)來(lái)，繪制、</p><p>　　2、印刷板圖設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)</p><p>　　(１).布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過(guò)程中通常需要在焊接面進(jìn)行各種參數(shù)的檢測(cè)，故這樣做便于生產(chǎn)

74、中的檢查，調(diào)試及檢修（注：指在滿足電路性能及整機(jī)安裝與面板布局要求的前提下）。(２).各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?３).電阻，二極管的放置方式：分為平放與豎放兩種：</p><p>　　a.平放：當(dāng)電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好； b.豎放：當(dāng)電路元件數(shù)較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用豎放；</p><

75、p>　　(4). 進(jìn)出接線端布置</p><p>　　a.相關(guān)聯(lián)的兩引線端的距離不要太大，一般為2～3/10英寸左右較合 適。 </p><p>　　b.進(jìn)出線端盡可能集中在1至2個(gè)側(cè)面，不要太過(guò)離散。</p><p>　　(5).設(shè)計(jì)布線圖時(shí)要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。</p><p><b>　　6.2調(diào)試

76、</b></p><p><b>　　1、調(diào)試前的檢查</b></p><p>　　在電子元器件安裝完畢后，通常不宜急于通電，要形成這種習(xí)慣，先要仔細(xì)檢查。其檢查內(nèi)容包括：</p><p><b>　　檢查連線是否正確</b></p><p>　　檢查的方法通常有兩種方法：</p&

77、gt;<p>　　按照電路圖檢查安裝的線路。這種方法的特點(diǎn)是根據(jù)電路圖連線，按一定順序安裝好的線路，這樣比較容易查出哪里有錯(cuò)誤。</p><p>　　按照實(shí)際線路來(lái)對(duì)照原理圖電路進(jìn)行查線。這是一種以元件為中心進(jìn)行查線的方法。把每個(gè)元件引腳的連線一次查清，檢查每個(gè)去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯(cuò)線和少線，還容易查出多線。</p><p>　　為了防止出錯(cuò)，對(duì)于已查

78、過(guò)的線通常應(yīng)在電路圖上做出標(biāo)記，最好用指針式萬(wàn)用表“歐姆1”擋，或數(shù)字萬(wàn)用表“歐姆擋”的蜂鳴器來(lái)測(cè)量，可直接測(cè)量元、器件引腳，這樣可以同時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。</p><p>　　檢查元器件的安裝情況</p><p>　　檢查元器件引腳之間有無(wú)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>　　2 、調(diào)試方法與原則</p

79、><p><b>　?。?）通電觀察</b></p><p>　　把經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路。觀察有無(wú)異?，F(xiàn)象，包括有無(wú)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

80、是電子電路工作的一個(gè)重要組成部分。一般情況下，直流為交流服務(wù)，直流是電路工作的基礎(chǔ)。因此，電子電路的調(diào)試有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試之分。靜態(tài)調(diào)試過(guò)程：如，通過(guò)靜態(tài)測(cè)試模擬電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，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(shí)發(fā)現(xiàn)已損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時(shí)調(diào)整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　?。?）動(dòng)態(tài)調(diào)試</b></p>

81、;<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(hào)，并循著信號(hào)流向來(lái)檢測(cè)各有關(guān)點(diǎn)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(lái)排除。通過(guò)調(diào)試，最后檢查功能塊和整機(jī)的各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，如必要再進(jìn)一步對(duì)電路參數(shù)提出合理的修正。</p><p>　　3、調(diào)試中注意的事項(xiàng)</p><p>　　我們?cè)谡{(diào)試時(shí)，為了保證效果，必須盡量減小測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度。調(diào)試

82、結(jié)果是否正確，很大程度受測(cè)量正確與否和測(cè)量精度的影響。為此，需注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　正確使用測(cè)量?jī)x器的接地端。</p><p>　　測(cè)量電壓所用儀器的輸入端阻抗必須遠(yuǎn)大于被測(cè)處的等效阻抗。因?yàn)椋?若測(cè)量?jī)x器輸入阻抗小，則在測(cè)量時(shí)會(huì)引起分流給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)很大誤差。</p><p>　　測(cè)量?jī)x器的帶寬必須大于被測(cè)電路的帶寬。</p&g

83、t;<p>　　要正確選擇測(cè)量點(diǎn)，用同一臺(tái)測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量進(jìn)，測(cè)量點(diǎn)不同，儀器內(nèi)阻引起的誤差大小將不同。</p><p>　　調(diào)試過(guò)程中，不但要認(rèn)真觀察和測(cè)量，還要于記錄。記錄的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)條件，觀察的現(xiàn)象，測(cè)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(shí)驗(yàn)記錄并與理論結(jié)果加以比較，才能發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，完善設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　調(diào)試時(shí)出現(xiàn)故障，要認(rèn)真查找故障原

84、因，切不可一遇故障解決不了的問(wèn)題就拆掉線路重新安裝。因?yàn)橹匦掳惭b的線路仍可能存在各種問(wèn)題。我們應(yīng)該認(rèn)真檢查.</p><p><b>　　6.3電路測(cè)試:</b></p><p>　　在對(duì)電路調(diào)試完后我們將對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試中我們主要是看能否實(shí)現(xiàn)其功能；如果能說(shuō)明成功，不能要重新檢查電路是否有問(wèn)題。將電路板接入±5伏電壓，地線與電源處公共地線連接.<

85、;/p><p>　　頻率范圍:20HZ~20KHZ.</p><p><b>　?。?）輸出電壓：</b></p><p><b>　　方波：</b></p><p>　　電路板上方波信號(hào)接入示波器，調(diào)節(jié)RP1,測(cè)得方波峰峰Vpp=14V，可見(jiàn)所得值與性能指標(biāo)中的一致。</p><p

86、><b>　　三角波：</b></p><p>　　撤除方波信號(hào)并接入三角波信號(hào)，調(diào)節(jié)RP1, 測(cè)得三角波峰峰值Upp=5V也能達(dá)到課題的要求。</p><p><b>　　正弦波：</b></p><p>　　將正弦波信號(hào)接入示波器，調(diào)節(jié)RP3和RP4,測(cè)得正弦波峰峰值Upp=2.8V.也基本上能到達(dá)課題要求。&l

87、t;/p><p><b>　　3、波形特性測(cè)定:</b></p><p><b>　　① 方波上升時(shí)間:</b></p><p>　　將電路板上的方波信號(hào)接入示波器,,調(diào)節(jié)示波器上周期調(diào)節(jié)旋鈕,直到能清楚觀測(cè)到方波信號(hào)上升沿處的躍變,測(cè)得方波上升時(shí)間為:</p><p><b>　　tr=6.

88、4µs</b></p><p>　　分析：上升時(shí)間達(dá)不到要求，這個(gè)可以用換運(yùn)放類型來(lái)解決。通過(guò)改變運(yùn)放的速度來(lái)改變其上升時(shí)間。</p><p><b>　　三角波非線形失真:</b></p><p>　　撤除方波信號(hào),將電路板上三角波信號(hào)接入示波器通道1,測(cè)得此時(shí)的三角波信號(hào)參數(shù)如下:</p><p&g

89、t;　　頻率: f=98.42Hz</p><p>　　峰峰值: Upp=5V</p><p>　　此時(shí)將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的三角波作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接入示波器的通道2,并調(diào)節(jié)其頻率及峰峰值,使之與要測(cè)試的三角波信號(hào)參數(shù)一致(f=98.42Hz,Upp=5V).</p><p>　　在示波器上的雙蹤模式下比較,發(fā)現(xiàn)兩通道的三角波完全重合,說(shuō)明無(wú)非線形失真.

90、測(cè)試波形如下圖所示：</p><p><b>　　方波：</b></p><p><b>　　三角波：</b></p><p>　　第七章 元件清單</p><p>　　第八章 心得體會(huì)</p><p>　　終于設(shè)計(jì)完了，第一感覺(jué)讓我獲益匪淺！經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力，我的

91、第一個(gè)課程設(shè)計(jì)終于做成了?？偟母杏X(jué)在此次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)到很多在書(shū)本沒(méi)有的東西。不但鍛煉了我的動(dòng)手能力而且鞏固我們所學(xué)的理論知識(shí)，這樣的實(shí)踐與理論相結(jié)合就可以快而好地掌握知識(shí)，理解知識(shí)。當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們并不是一帆風(fēng)順，遇到了許多麻煩，首先是簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器原理的探討—確定原理圖—原理圖和PCB版的制作—設(shè)計(jì)論文。面對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，我們并不害怕，因?yàn)槲覀兪且粋€(gè)小團(tuán)隊(duì)，并且在同學(xué)和老師的幫助下，我們終于做成了本次實(shí)驗(yàn)。</p>&l

92、t;p>　　非常感謝學(xué)校為我們提供了這么好的機(jī)會(huì)，使我對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)提升了興趣。我知道我在此次實(shí)驗(yàn)中做的不很好，但我相信下次我會(huì)做的更好！</p><p><b>　　第九章 鳴謝</b></p><p>　　感謝 老師的耐心指導(dǎo)；</p><p><b>　　感謝同學(xué)的幫助；</b></p>&

93、lt;p>　　感謝湖南工學(xué)院電信系實(shí)驗(yàn)老師的大力支持；</p><p>　　感謝湖南工學(xué)院對(duì)我的支助。</p><p>　　第十章 參考文獻(xiàn)</p><p>　　1、康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)--模擬部分（第五版）.2005年，高等教育出版社 </p><p>　　2、謝自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試(第二版).2000年，華中科技大學(xué)