通信工程畢業(yè)設(shè)計-多種波形發(fā)生器的設(shè)計-免費閱讀

　　

【正文】 通過這次設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們 !心得體會 27 心得體會 通過這次 畢業(yè) 設(shè)計 ，加強了 我 的 動手、思考和解決問在設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路 ，總是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。致謝 26 致 謝 本課題在選題及研究過程 是在楊永俠 老師 的親切關(guān)懷和悉心指導下完成的。此時振蕩頻率為 fo =。調(diào)節(jié)能改變振蕩頻率以及矩形波的占空比。5 ～ 177。起初， Uc 的下 降雖然使 RS 觸發(fā)器的 S端從高電平躍變?yōu)榈碗娖剑漭敵霾蛔儭? 正弦函數(shù)信號由三角波函數(shù)信號經(jīng)過非線性變換而獲得。 因此， ICL8038 能輸出方波、三角波和正弦波等三 種不同的波形 圖 內(nèi)部原理電路框圖 其中，振蕩電容 C由外部接入，它是由內(nèi)部兩個恒流 源來完成充電放電過程。電壓比較器 C C2 的門限電壓分別為 2VR/3 和 VR/(VR=VCC+VEE)，電流源 I1和 I2的大小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，且 I2必須大于 I1。其頻率 f＝ 3／（ 10RAC）。在構(gòu)成函數(shù)波形發(fā)生器時，應將第 7,8 兩腳短接。 （ 3）輸出波形的失真小。5 調(diào)制信號發(fā)生器的原理與分析 19 第五 章 調(diào)制信號發(fā)生器的 原理與分析 ICL8038 芯片簡介 性能特點 ： 具有在發(fā)生溫度變化時產(chǎn)生低的頻率漂移，最大不超過 50ppm／℃；具有正弦波、三角波和方波等多種函數(shù)信號輸出；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。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 圖 OTL 功率放大器實驗電路 有輸出電阻低，負載能力強等優(yōu)點，適合于作功率 輸出級。 （ 6）選擇運放的型號 選擇的運放，要求輸入電阻高、輸出電阻小，而且增益帶寬積要滿足： Auo? BW ? o 的條件。 穩(wěn)幅電路由 R5和兩個接法相反的二極管 D D2并聯(lián)而成，如圖 1 所示。其中： Ri（幾百 kΩ 以上）為運算放大器同相端的輸入電阻。 2． 計算和確定電路中的元件 參數(shù)。 圖中加入了二極管 D，用于防止輸出端短路時 10181。 圖 穩(wěn)壓電路原理圖 ① .根據(jù)設(shè)計所要求的性能指標，選擇集成三端穩(wěn)壓器。 . 直流穩(wěn)壓電源原理 直流穩(wěn)壓電源是一種將 220V 工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成，見圖 41 圖 直流穩(wěn)壓電源方框圖 其中： （ 1）電源變壓器：是 降壓變壓器，它將電網(wǎng) 220V 交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。由于 212 Ttt ?? ，而當 21 ttt ?? 時，有 )( 1421 ttCRUURRu ZZO ???? 則 ZZZO URRttCRUURRtu 12124212 )()( ????? )( 1421 ttCRUURRuu ZZCO ??????ZO URRtu 21)( ?西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 故 24112 4)(2 R CRRttT ??? () 則可以在調(diào)整三角波電路時，應先調(diào)整 1R 或 2R ,使其峰值達到所需要的值，然后再調(diào)整 4R 或 C，使頻率 Tf 10 ? 能滿足要求。此時電容被充電，顯然 于是 Ou 線性下降， 1Pu 也下降，直到 1tt? 時， 1Pu 略低于 )0( 11 ?NN uu ，即 1pu 略低于零時，1Ou 從 ZU 突跳到 ZU? ，同時 1Pu 也跳變到更低的值（比零低的多）。三角波信號發(fā)生器的電路組成如圖 323 所示。在 PN uu ? 以前， ZO Uu ? 保持不變。3 單元信號發(fā)生器的基本原理 6 第三章 單元信號發(fā) 生器的 基本原理 函數(shù)發(fā)生器的組成 函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或者儀器。幅度穩(wěn)定性難以達到要求， 而且 通過仿真實驗會發(fā)現(xiàn)積分器極易產(chǎn)生失調(diào)。 Protel 軟件的使用。不過現(xiàn)在的臺式儀器的形態(tài)和幾年前的已有很大的不同。任意波形發(fā)生器具有連續(xù)的相位變換和頻率穩(wěn)定性等優(yōu)點，不僅可以模擬各種復雜信號，還能對頻率、幅值、相移、波形進行動態(tài)、及時的控制，并能夠與其它儀器進行通訊 ，組成自動測試系統(tǒng)，因此被廣泛用于自動控制系統(tǒng)、震動激勵、通訊與儀器儀表領(lǐng)域。只要將這個信號發(fā)生器設(shè)計的基本思路掌 握，不但可以融會貫通所學的專業(yè)知識還可以在以后工作中利用到，作為用來控制其他設(shè)備或設(shè)計的一個參考。一旦工作需求功能有增加，則電路復雜程度會大大增加。 波形發(fā)生器的應用范圍很廣，幾乎覆蓋了所有行業(yè)。從此，波形 發(fā)生器產(chǎn)品增加了一個新品種。對于多波形發(fā)生器的設(shè)計，有兩種方案 ： ，根據(jù)周期性的非正弦波與正弦波所呈現(xiàn)的某種確定的函數(shù)關(guān)系，再通過整形電路將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，經(jīng)過積分電路后將其變?yōu)槿遣ā?I 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題目 ： 多種波形發(fā)生器的設(shè)計 系 （ 部 ）： 電子信息系 專 業(yè)： 通信工程 班 級： 學 生： 學 號： 指導教師： 2021 年 06 月 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書 系 別 電子信息系 專業(yè) 通信工程 班 級 姓名學號 (論文 )題目： 多種波形發(fā)生器的設(shè)計 ： 正弦波和非正弦波發(fā)生電路常作為信號源被廣泛地應用于無線電通信以及自動測量和自動控制等系統(tǒng)中。 ，方波，正弦波的芯片，再搭外接電路構(gòu)成的函數(shù)信號發(fā)生器。在波形發(fā)生器作為測量用信號激勵源進入市場之前，為了產(chǎn)生非正弦波信號，已使用函數(shù)發(fā)生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等幾種特殊波形。凡是需 要使用其它標準信號源所不能提供的激勵信號的應用，都可能是任意波形發(fā)生器的用武之地；在通信、測量和遙控等許多技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應用；在現(xiàn)代社會中，自動化技術(shù)已經(jīng)滲透到社會生活的各個領(lǐng)域中；在超聲波測量技術(shù)中，超聲換能器（發(fā)射換能器和接收換能器）是超聲波檢測技術(shù)的核心部件；高精度、寬頻率范圍、高穩(wěn)定性的激勵源對于發(fā)射換能器及超聲檢測系統(tǒng)性能的改善和提高起著至關(guān)重要的作用。 與此相比，基于集成芯片的波形發(fā)生器具有高頻信號輸出、波形穩(wěn)定、控制簡便等特點。 波形發(fā)生器研究的 目的及 意義 波形發(fā)生器是信號源的一種，它具有信號源所具有的特點，更因它高的性能優(yōu)勢而倍受人們青睞。 近幾年來，國際上任意波形發(fā)生器技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1）過去由于頻率很低應用的范圍比較小，輸出波形頻率的提高，使得任意波形發(fā)生器應用于越來越廣的領(lǐng)域。這些新一代臺式儀器具有多種特西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 性，可以執(zhí)行多種功能。2 設(shè)計方案選擇 4 第二 章 設(shè)計 方案選擇 方案一 由文氏電橋產(chǎn)生正弦振蕩，然后通過比較器得到方波，方波積分可得三角波 。 方案二 利用 ICL5G8038 芯片構(gòu)成 8038 集成函數(shù)發(fā)生器。電路形式可以采用由運放及分離元件構(gòu)成；也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器。在 1tt? 時刻， Nu 上升到略高于 Pu ，Ou 由高電平跳到低電平，即變?yōu)?ZU? 。圖中的運算放大器 1A組成方波信號發(fā)生器， 2A 組成 RC 積分電路。可見，在 1tt? 前的一瞬間， 01?Pu ， ZO Uu ?1 ，而從流過 1R 和 2R 的電流相等，則 211 )( RURtu ZO ?? ， 故 1tt? 后，由于 ZO Uu ??1 ，故電容放電，其兩端電壓 因 tCRUdUCRtu Zt tZO 4041 1)( ???? ?? ????? t ZCZC ttCRUtudtUCRu 0 1414 )()()(1ZOC URRtutu 2111 )()( ??ZO URRtu 211 )( ??西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 故 于是 Ou 線性上升， 1Pu 也上升。 正弦波發(fā)生器 ： 又稱文氏電橋振蕩器，如圖 131所示，其中 A放大器由同相運放電路組成，圖 342，因此， )1(12RRVVAdov ??? 圖 正弦波電路原理圖 121314DR2R1VdVo+ 圖 F 網(wǎng)絡由 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡組成，由于運放的輸入阻抗 Ri 很大，輸出阻抗 Ro 很小，其對 F 網(wǎng)絡的影響可以忽略不計，從圖 343 有 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 RCjRCjRRCjRVVFofv?????????111 )1(3)1)(1( 2 CCRjRRRCjRRCjR???? ??????? () 由自激振蕩條件： T=AF=1 有 1)1(3 2 ???? CCRjRRAFA vvv?? 所以上式分母中的虛部必須為零，即 012 ??CCR ?? RC10 ?? ?振蕩頻率 () 上式的實部為 1，即 13 ??RRAv 3?? vA起振條件 () 對圖 342 同相運放， 121 RRAv ?? 須滿足 12 2RR ? () 以上分析表明： ① 文氏電橋振蕩器的振蕩頻率 RC10??，由具有選頻特性的 RC 串聯(lián)網(wǎng)絡決定。 （ 2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?50Hz 的正弦交流電變換成脈動的直流電 。 因為要求輸出電壓可調(diào)，所以選擇三端可 調(diào)式集成穩(wěn)壓器。F 大電容放電倒灌入三端穩(wěn)壓器而被損壞。 3． 選擇運算放大器 4． 調(diào)試電路，使該電路滿足 指標要 求 。 R0（幾百 Ω 以 下）為運算放大器的輸出電阻。 穩(wěn)幅二極管 D D2 應選用溫度穩(wěn)定性較高的硅管。由于本例中的 fo=800Hz，故選用 μ A741 集成運算放大器。 T1 管工作于甲類狀態(tài)，它的集電極電流 IC1 由電位器 RW1 進行調(diào)節(jié)。 ICL8038 的應用 ICL8038 是精密波形產(chǎn)生與壓控振蕩器，其基本特性為：可同時產(chǎn) 生和輸出正弦波、三角波、鋸齒波、方波與脈沖波等波形 。正弦波失真度＜ 5%，經(jīng)過仔細調(diào)整后，失真度還可降低到 %。其工 作原理如下：利用恒流源對外接電容進行充放電，產(chǎn)生三角波(或鋸齒波 )，經(jīng)緩沖器 I 從第 3 腳輸出，由觸發(fā)器獲得的方波（或鋸形波），經(jīng)緩