Каталог статей
1. Цель курсового дизайна
- Овладеть методами анализа и комплексного проектирования электронных схем, уметь интегрировать теорию с практикой и разрабатывать модели схем
- Овладеть использованием современных инструментов электронной техники и уметь использовать программное обеспечение для моделирования схем для моделирования, имитации и отладки схем.
- Понимать ключевые показатели эффективности электронных схем, владеть методами измерения соответствующих показателей эффективности и уметь использовать измерительные приборы для анализа и отладки реальных схем
- Способен эффективно общаться и общаться с коллегами по отрасли и общественностью по вопросам электронной схемотехники, включая написание отчетов и разработку рукописей, создание заявлений, четкое изложение или выполнение инструкций
2. Дизайн контента
Разработайте схему генератора сигналов прямоугольной, треугольной и синусоидальной волны.
- Выходная частота синусоидальной волны составляет 1000 Гц, а отклонение частоты не более 2%.
- Выходная амплитуда синусоидальной волны больше 5 В, выходная амплитуда прямоугольной волны не менее 1 В
- Требуется низкое искажение формы выходного сигнала, стабильная и надежная работа схемы и красивая проводка.
Три, дизайнерские идеи
Схема генератора сигналов прямоугольной формы, треугольной формы и синусоидальной волны образована интегрированным операционным усилителем LM741H. Прямоугольная волна сначала генерируется гистерезисным компаратором, прямоугольная волна получается через интегратор для получения треугольной волны и, наконец, синусоидальной формы. волна фильтруется активным фильтром нижних частот второго порядка.
Моделирование выполняется в Multisim14. Общая схема выглядит следующим образом:
выход компаратора гистерезиса и интегральная рабочая схема являются входами другой схемы, формируя схему генерации сигналов прямоугольной и треугольной формы. Схема анализа показывает, что Направление зарядки первого RC-контура совмещено со вторым. Направление интегрирования схемы противоположно, поэтому для соответствия требованиям полярности гистерезисный компаратор должен быть инвертирующим входом.
Прямоугольный сигнал, генерируемый гистерезисным компаратором, показан на рисунке ниже:
Амплитуда выходного сигнала больше 1 В, форма сигнала немного искажена, но соответствует проектным требованиям.
Сигнал треугольной волны получается через интегратор, как показано на рисунке ниже:
Разложение треугольной волны в ряд Фурье показывает, что она содержит нечетные гармоники, такие как 3-й и 5-й порядки. Таким образом, основная волна удаляется через фильтр нижних частот, а высшие гармоники отфильтровываются для преобразования треугольной волны в синусоидальная волна Этот метод подходит для фиксированной частоты или небольшого частотного диапазона. При использовании схемы активного фильтра второго порядка, когда частота слишком высока, будет небольшое искажение синусоидальной волны. Но вы можете настроить частотный диапазон фильтра, изменив постоянную времени активного фильтра второго порядка.
После фильтрации через активный фильтр нижних частот второго порядка напряжение усиливается, чтобы получить синусоидальную волну, соответствующую проектным требованиям, как показано на следующем рисунке:
Амплитуда синусоидальной волны на выходе превышает 5 В, частота составляет 1001 Гц, приблизительно 1000 Гц, отклонение частоты менее 2%, искажение формы выходного сигнала небольшое, схема стабильна и надежна, а проводка красивая, все соответствует требованиям требования к дизайну.
Автор: Ye Tingyun
CSDN: https://yetingyun.blog.csdn.net/
Эта статья предназначена только для обмена знаниями, без разрешения автора запрещено воспроизводить, но не для других целей, права защищены.
Если вы считаете, что статья полезна и полезна для вас, я с нетерпением жду вашей похвалы. В случае недостатков вы также можете исправить меня в области комментариев.