锯齿波型发生电路
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·1 设计目的
·2 设计任务
·3 锯齿波型发生电路的组成和工作原理· 3.1锯齿波型发生电路的构成
· 3.2原理分析
· 3.3基本逻辑功能框图
·4 锯齿波形发生电路的电路设计
· 4.1同向输入滞回比较器电路的设计
· 4.2积分运算电路的设计
·5 锯齿波形发生电路的电路仿真及结果分析·6 收获、体会和建议
·参考文献
·附录元件清单
1、设计目的
加强学生对电子技术专业知识的理解和掌握,训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力;为毕业设计(论文)奠定良好的基础。
2、设计任务
观测波形、读取参数
3、锯齿波型发生电路的组成和工作原理
3.1、锯齿波型发生电路的构成
电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波,在其中加一个占空比调节电路,利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度,或者正向积分速度远大于反向积分速度,则输出电压u0就成为锯齿波。利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同,并使两个通路的积分电流相差悬殊,就可得到锯齿波发生电路(通常Rw远大于R3)。
3.2、原理分析
设二极管导通时的等效电路可忽略不计,电位器的滑动端移到最上端。当uo1=+Uz时,D1导通,D2截止,输出电压表达式为
uo=-1/R3*C[Uz(t1-t0)+uo(t0)]
uo随时间线性下降。当Uo1=-Uz时,D2导通,D1截止,输出电压表达式为
[uo=1/(R3+Rw)C]Uz(t2-t1)+uo(t1)
uo随时间线性上升。由于Rw〉〉R3,uo1和uo的波形如图(1)所示。
uo1输出波形图 uo输出波形图
图1 波形图
根据锯齿波形的幅值公式:+Uom=UT=(R1/R2)Uz,-Uom=-UT=-(R1/R2)Uz以及上面的两
个公式可得下降时间:T1=t1-t0=2(R1/R2)R3*C 上升时间:T2=t2-t1=2(R1/R2)*(R3+Rw)*C 所以振荡周期为:T=T1+T2=2R1(2R3+Rw)*C/R2由于R3远小于Rw ,所以可以人为T 约等于T2。所以uo1的占空比为R3/(2R3+Rw)
调整R1和R2的阻值可以改变锯齿波形的幅值;调整R1、R2和Rw 的阻值及C 的容量,可以改变振荡周期;调整电位器滑动端的位置,亦可改变uo1的占空比,以及锯齿波上升和下降的斜率。
3.3、基本逻辑功能框图
图2
4、锯齿波形发生电路的设计
4.1、同向输入滞回比较器电路的设计(如图3)
图3同向输入滞回比较器电路
4.2、积分运算电路的设计(如图4)
图4 积分运算电路
5、锯齿波型发生电路的仿真及结果分析
同向输入滞回比较器输出方波电压
积分运算电路输出锯齿波形电压
调节电位器滑动端的位置
图5 仿真电路
图6 80%Rw
图7 20%Rw
6、收获、体会和建议
通过这次的模拟电子课程设计,我意识到了自己的不足,意识到动手能力的重要性,我们要把课堂所学知识与实践相结合,这才有利于我们今后的更好发展。模拟电子课程设计使我受益匪浅,非常感谢老师和同学的帮助,让我丰富了知识,锻炼了自己,这是一次非常成功的课程设计,为我们的毕业设计奠
定了基础,为学好通信工程其他的专业课做了铺垫,我很高兴能做这次课设,期待我的下一次课设能做得更好!
参考文献
[1] 周常森. 电子电路计算机仿真技术.山东科技出版社
[2] 彭介华. 电子技术课程设计指导.高等教育出版社
[3] 蔡忠法. 电子技术实验与课程设计. 浙江大学出版社
[4]童诗白,华成英.模拟电子基础.第3版.高等教育出版社,2010.
[5]赵春华,张学军.Multisim9电子技术基础仿真实验.机械工业出版社,2008.
附录
元件清单(表1)
表1 元件清单