模电课程设计题目[三极管β值数显式测量电路设计]（大全5篇）

第一篇：模电课程设计题目[三极管β值数显式测量电路设计]

三极管β值数显式测量电路设计

说明：三极管电流放大系数β可用晶体管特性图示仪测量，但存在读数不直观和误差大等缺点。本题要求制作的三极管β值数显式测量电路用数码管和发光二极管显示出被测二极管的β值，从而读数直观，误差较小。

1．设计任务和要求

⑴ 可测量NPN硅三极管的直流电流放大系数β值（设β<200）。测试条件如下： ① IB10A,允许误差为±2%。

② 14VVCE16V，且对于不同β值的三极管，VCE的值基本不变。

⑵ 该测量电路制作好后，在测试过程中不需要进行手动调节，便可自动满足上述测试条件。

⑶ 用二只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。发光二极管用来显示最高位，它的亮状态和暗状态分别代表“1”和“0”，二只数码管分别用来显示拾位和个位，即数字显示器可显示不超过199的正整数和零。

⑷ 测量电路应设有E、B和C三个插孔。当被测管插入插孔后，打开电源，显示器应自动显示出被测三极管的β值，响应时间不超过两秒钟。

⑸ 在温度不变（20C）的条件下，本测量电路的误差之绝对值不超过05N1，这里100的N是数字显示器的读数。

⑹ 数字显示器所显示的数字应当清晰，稳定、可靠。

2.参考书

⑴ 清华大学电子学教研室编，童诗白主编：《模拟电子技术基础》，第二版，高教出版社，1988年，第九章的附录9A。

⑵《现代电子学及应用》，童诗白、徐振英编，高等教育出版社，1994年

⑶《电子系统设计》，何小艇等编，浙江大学出版社，2000年

⑷《集成电子基础教程》，郑家龙、王小海、章安元编，高教出版社，2002年5月⑸《电子技术课程设计指导》 彭介华编，高等教育出版社，1997年10月

⑹新编555集成电路应用800例》 陈永甫编著 电子工业出版社2000年

3．设计报告内容要求：

⑴．写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。

⑵．画出框图中的各部分电路，尽量选用各种集成运放和其它模拟集成电路。对各部分电路的工作原理应作出说明。

⑶．画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。

⑷．图用直尺画，设计报告文字通顺，清晰，原理要表达清楚。

⑸．评分依据：①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。⑹．2002年6月16日前交报告。

第二篇：模电课程设计题目

题目1

调压器稳压控制模块

设计要求：

调压器的输入电压范围为：220±15%V，要求稳压输出为220±3%V，当输出调压器电压低于220-3%时，控制器输出升压控制信号；当调压器输出电压高于220+3%时，控制器输出降压控制信号，当调压器输出电压在220±3%V范围内时，升压和降压控制信号无。不能同时出现升压和降压控制信号，控制信号以继电器的接点按通实现。

升压控制信号接通，点亮红色指示灯，降压控制信号接通时，点亮黄色指示灯。

设计放大器所需的直流稳压电源，有直流电压输出时，点亮绿色指示灯。

题目2 动态驱动电路

设计要求：

设计一个DC24V，线圈额定工作电流50毫安的直流继电器的驱动电路，输入信号为电压幅值为6V，频率1000±5%Hz，占空比50%的方波信号，并设计一个方波发生器。

设计本电路所需的直流稳压电源，有直流电压输出时，点亮绿色指示灯。

题目3 DC12V蓄电池电源过流/欠电压保护电路设计

设计要求：

保护电路要保证12V电池输出电流最大不大于2A，当电池电压小于10.5V时，停止供电，必须经人工复位后才能再次供电。

设计一个输出电压9至15V可调，输出电流3A的直流电源，有直流电压输出时，点亮绿色指示灯。

图2 欠压保护电路原理图

题目4 OCL功率放大器（P102）

设计要求:

1、采用分立元件电路设计一种OCL音频功率放大器；

2、额定输出功率P03、负载阻抗RL

10W；

8；

4、设计放大器所需的直流稳压电源。

题目5

脉冲调宽型伺服放大器（P103）

设计要求：

1、设计一脉冲调宽型伺服放大器，驱动直流伺服电机工作。

2、技术指标：（1）伺服电机额定电压为12V，额定电流为500mA；（2）可实现电机无级可逆调速，调速范围为零到额定转速；（3）伺服放大器输出脉冲频率为1kHz。

3、设计电路所需的直流稳压电源。

题目6 电压/频率变换器（P105）

设计要求：

1、设计一种电压/频率变换电路，输入V1为直流电压，输出频率为fo的矩形脉冲，且fo正比于V1

2、V1变换范围：0~10V

3、fo变化范围：0~10kHz

4、影响转换精度的因素是什么？

5、设计电路所需的直流稳压电源。

题目7

多路防盗报警器（P109）

设计要求：

1、设计一种防盗报警器，适用于仓库、住宅等地防盗报警；

2、防盗路数设计2路；

3、在值班室课监视多处的安全情况，一旦出现偷盗，用指示灯显示相应的地点，并通过扬声器发出报警声响；

4、设置不间断电源，当电网停电时，备用直流电源自动转换供电；

5、本报警器可用于医院住院病人有线“呼叫”；

6、设计本报警器所需的直流稳压电源。

题目8

电子配料称（P116）

设计要求：

1、配料重量连续可调，料满自动停止加料；

2、工作稳定可靠；

3、配料精度与哪些因素有关？

4、设计电路所需的直流稳压电源。

题目9 集成运算放大器简易测试仪（P115）

设计要求：

1、设计一种集成运算放大器简易测试仪，能用于判断集成运放放大功能的好坏；

2、设计电路所需的直流稳压电源。

题目10 温度测量与控制器（P120）

设计要求：

1、被测温度和控制温度均可数字显示；

2、测量温度范围0~120℃，精度±0.5℃；

3、控制温度连续可调，精度±1℃；

4、温度超过额定值时，产生声、光报警信号；

5、设计电路所需的直流稳压电源。

题目11 多种波形发生器（P117）

设计要求：

1、输出波形为：正弦波、方波、三角波，频率和幅值自定义，且连续可调；

2、设计电路所需的直流稳压电源。

第三篇：模电课程设计题目

模拟电子技术课程设计A任务书

刘老师的邮箱liulb@gdut.edu.cn，大家有问题可以直接发邮箱询问老师

一、课程设计的性质

本课程是在前导验证性实验基础上，进行更高层次命题的课程设计，是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。

二、课程设计目的本课程旨在培养学生模拟电子电路知识，解决模拟电子技术方面常见实际问题的能力，促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域，是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程之一。目的在于巩固基础、注重设计、训练技能、追求创新、走向实用。

三、课程设计要求

1、根据下面所给出的5个题目自行选择一个完成设计；

2、学生自行查找与设计题目有关的参考资料；

3、提出设计方案，写出设计步骤，并进行理论设计；

4、熟悉用计算机软件进行辅助电路设计方法，并对所设计的电路进行仿真；

5、购买元器件并进行电路的焊接、组装；

6、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；

7、学习电子电路的调试和测试技术，完善作品功能。

8、撰写设计报告；

四、设计题目

题目1： 波形发生电路

要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形

发生器。

基本指标： 输出频率分别为：102HZ、103HZ和104Hz；输出电压峰峰值VPP≥20V

发挥部分：方波占空比可调。

题目2： 音频功率放大电路

要求：设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8。基本指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；

输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47K。

题目3：有源带通滤波器

要求：设计1有源带通滤波器，其3db带通范围为50Hz-20KHz。

基本指标：带内电压变化小于0.5db,带外电压比大于20db（10KHz与10Hz的输出电压之比，10KHz与30Khz输出电压之比大于20db），矩形系数尽量小。

本题要求选用分立元件和集成运算放大器构成，不得采用现成滤波集成模块。

题目4：串联型直流稳压电源

要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标：

1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；

2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；

3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；

题目5：水温监测及控制电路

要求：设计并制作一个水温监控电路，把一杯水的温度控制在50°C,误差正负2°C。加热装

置不限。

1、检测电路采用热敏电阻Rt（NTC）作为测温元件。

3、设计温度检测电路和温度控制电路。

4、温度测量标准以现成的温度计为标准。

发挥部分：可制作实时的温度显示电路。

五、设计报告内容

1、设计题目

2、设计任务和要求

3、原理电路设计：

（1）方案比较与确定；（2）整体电路框图的确定（3）单元电路设计及元件选择；

4、电路调试过程与结果：

理论设计数据、实测数据、误差分析，必要的波形图

5、总结

总结作品的优点和不足的地方，以后可能的改进方案，通过这次课程设计的心得体会。附录：完整的电路图和装配图。

六、主要参考书目：

1、童诗白、华成英，《模拟电子技术基础》

2、康华光，《电子技术基础》模拟部分

3、赵淑范王宪伟，《电子技术实验与课程设计》

第四篇：模电课程设计

河南理工大学万方科技学院

模拟电子课程设计

对讲机放大电路的设计

专业班级 ：电气13-3 姓

名 ：何水源

学

号 ：1316301140

一 设计方案

1．确定前置级电路方案：

①根据总的电压放大倍数，确定放大电路的级数，实际电路中，为使放大电路的性能稳定，都引入了一定深度的负反馈，所以，放大倍数应留有一定余量。②．根据输入，输出阻抗及频率响应等方面的要求，确定晶体管的组态（共射，共基，共基）及静态偏置电路。

③．根据三种耦合方式（阻容耦合，变压器耦合，直接耦合）的不同特点，选用合适的耦合方式。本电路级间耦合采用阻容耦合方式。

本电路电压增益为100倍，考虑到电路的输入电阻不很高（ri>15K）,输出阻抗也不太低，负载取得电流也不太大（RL=2K）,因此前置级电路采用共射极电路。由于单级放大器的电压增益为35db左右，两级放大器的增益为65db左右，考虑到要引入一定深度的负反馈（一般为1+AF=10左右），而电路的增益要求为100倍，所以前置级用两级共射极电路组成。静态偏置采用典型的工作点稳定电路。

2.确定功率放大器电路方案：

功率放大器的电路形式很多，有双电源的OTL互补对称功放电路、单电源供电的OTL功放电路、BTL桥式推勉功放电路和变压器耦合功放电路等。这些电路各有特点，可根据要求和具备的实验条件综合考虑，做出选择。

本方案的输出功率较小，可采用单电源供电的OCL功放电路，OTL功率放大器由推动级、输出级组成。推动级采用普通的共射极放大电路，输出级由互补推动输出，工作在甲乙类状态下，得到较大的输出功率。

图1-4是一个OTL功放电路，T4是前置放大级，只要适当调节Rp，就可以使IRH、UB5和UB6达到所需数值，给T5、T6 提供一个合适的偏置，从而使A点电位UA=UC6=VCC/2。

当Ui=Uimsinwt时，在信号的负半周，经T4放大反相后加到T5、T6基极，使T6截止、T5导通，这时有电流通过RL，同时电容C5被充电，形成输出电压Uo的正半周波形，在信号的正半周，经T4放大反相后加到T5、T6基极，使T5导通、T6截止，则已充电的电容C5起着电源的作用，并通过RL，和T5放电，形成输出电压Uo的负半周波形。当Ui周而复始变化时，T5、T6交替工作，负载RL上就可以得到完整的正弦波。

为使输出电压达到最大峰值UCC/2，采用自举电路的OTL功放电路。

当Ui=0时，UA=VCC/2，UB=VCC-iR11R2，电容C3两端电压UC3=UB-UA=VCC/2-iR11R2。当R11C4乘积足够大时，则可以认为UC4基本为常数，不随Ui而变化。这样，当Ui为负半周时，T5导通，UA向更正的方向变化。由于B点电位UB=UC4+UA，B点电位也将自动随着A点电位升高。因而，即使输出电压Uo幅度升的很高也有足够的电流通过T5基极，使T5充分导电。这种工作方式叫“自举“，意思是电路本身把UB提高了。

四、计算原件参数

依据基本设计方案计算元件参数

电路方案确定以后，要根据给定的技术要求进行元件参数的选择。在确定元件参数时，可以先从后级开始，根据负载条件确定后级的偏置电路，然后再计算前级的偏置电路，进一步由放大电路的频率特性确定耦合电容和旁路电容的电量，最后由电压放大倍数确定负反馈网络的参数。1).确定电源电压 Vcc应满足要求：

Vcc 〉2Vom+VE+VCES Vom= 1.4V VE为三极管发射极电压，一般取1~3V，VCES为晶体管饱和压降，一般取1V。

2．前置放大级参数确定 a）确定T2级的参数

集电极电阻R8，发射极电阻R9，T3型号，基极偏置电阻R6、R7。

Vcc-VCEQ2=ICQ2 R8+VE2 VCEQ2= ICQ2 VCEQ2 > Vom+VCES R9=VE2/ICQ2 指标中，RL=2KΩ，取VE2=3V，VCES=1V； 确定R8=3.5KΩ，R9=1.5KΩ，取标称值，R8=3.3KΩ，R9=1.5KΩ，则静态值ICQ=2mA，VCEQ2=2.4V。确定T2级三极管参数：

晶体管的选取主要依据晶体管的三个极限参数： BVCEO > 三极管c-e间最大电压VCEmax ICM>三极管工作时的最大电流ICmax PCM > 三极管工作时的最大功耗PCmax VCE最大值为: VCE2max=Vcc IC2的最大值为: IC2max =2ICQ2 T2的最大功耗为：PCmax= VCEQ2 · ICQ 因此T2的参数应满足： BVCEO > 12V ICM>2ICQ2 = 4mA PCM > VCEQ2 · ICQ2 = 4.8mW 选用3DG系列小功率三极管，β2=80。确定T2级基极电阻参数： 选取原则：

1.基极电压VB2越稳定，则电路的稳定性越好，需满足IR ＞ ＞ IB 2.IR不能过大，否则R6、R7的值太小。会增加电源的消耗；使第二级的输入电阻降低，从而使第一级的放大倍数降低。

为了使VB2稳定同时第二级的输入电阻又不致太小，按下式选取IR的值： IR=（5 ~ 10）IBQ 硅管 IR=（10 ~ 15）IBQ 锗管

本电路选用硅管，取 IR= 5 IBQ，则：

T1级发射极、集电极电阻及静态工作点：

因为T1级是放大器的输入级，其输入信号比较小，放大后的输出电压也不大，所以对于第一级失真度和输出幅度的要求比较容易实现，主要考虑如何减小噪声，三极管的噪声大小与工作点的选取有很大关系，减小静态电流对降低噪声是有利的，但对提高放大倍数不利，所以静态电流不能太小。在工程计算中，一般对小信号的输入级都不详细计算，而是凭经验直接选取： I CQ1 = 0.1~1 mA 硅管

I CQ1 = 0.1~2 mA 锗管 本电路选用硅管，取IR=5IBQ

取标称值R1=12K，R4=56，R5=5.6K。T1级三极管参数：

BVCEO > 12V，ICM > 0.5 mA，PCM > 1.5 mW 选用3DG—三极管可以满足要求。确定T1级基极电阻参数： 取IR= 10 IBQ1，VE1 = 3V

耦 合 电 容 ： 2 ～ 10 μF 发射极旁路电容： 150 ～ 200 μF

d）反馈网络的计算 Rf = 100R4-R4=5.5K 取Rf = 5.6K，Cf=10μF

根据上述的计算结果，得到电路图1-6，可将电路仿真，如不能达到设计要求，修改电路使其达到设计要求。然后将仿真后的电路实际安装调试。

五、对讲机的安装

(1)熟悉电路元件，发对讲机装配零件，检查和熟悉各种零件 周二，老师首先让我们熟悉对讲机的电路图和熟悉电路元件，这一天的工作是相对轻松的，仅仅是熟悉电路图和学习使用常用电子仪器仪表，和识别检测常用的电子元件。

这一天最重要的就是常用电子元件的识别和检测。我们常见的电子元件就是电阻、电容、二极管和三极管。电阻上的色带是就是电阻的色环标记法，通过色环来表示电阻的大小，有效数字、倍率和允许误差。现在见到的电阻的色环有四道和五道的，四道环的有效数字是前两道环所代表，而五道环是由前三道所代表。接着识别电容器，电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等，电容的标注分为直接标注和色标法。通过学习，我明白了直接标注的电容是用数字直接表示电容量，不标单位。标注1～4位整数时，其单位是pF，标注为小数时，其单位是µF。也有用三位数字表示容量大小，默认单位是pF，前两位是有效数字，第三位是有效倍率（10m），当第三位是9时，则对有效数字乘以0.1。而色标法则同电阻器的标注。检测电容的方法是利用电容的充放电特性，一般用万用表电阻档测试电容的充放电现象，两只表笔触及被测电容的两条引线时，电容将被充电，表针偏转后返回，再将两表笔调换一次测量，表针将再次偏转并返回。用相同的量程测不同的电容器时，表针偏转幅度越大说明容量越大。测试过程中，万用表指针偏转表示充放电正常，指针能回到∞，说明电容没短路，可视为电容完好。现在说明在模拟电路中常见的二极管，通常二极管有整流、检波、稳压、发光、发电、变容、和开关二极管等。检测二极管我们利用的是二极管的正向导电性，正向导通反向截止，可以判断管子的好坏。最后说明三极管的识别和检测，很明显，一般的三极管就是三个管脚，很容易识别，所以识别三极管重要的是识别三极管是NPN或PNP型，以及各管脚所代表的极性。而这些的判断都需要使用万用表。判断极性：对圆柱型三极管，若管脚处接头有突出物，则将管脚冲上，顺时针依次为EBC极若没有突出物，则管脚根处间隙较大的两跟管脚对向自己，顺时针依次为EBC极。对半圆型三极管，将管脚向上，半圆向自己，顺时针为EBC极。判断三极管的类型：在基于以上极性判断的前提下，NPN管，基极接黑表笔，测得电阻较小。PNP管正好相反。以上就是我对常用电子元件的识别和检测方法。

(2)焊接各种零件并交对讲机

周二下午，我们就真正进入到电子技术实习的操作中去了，以前虽然接触过电烙铁，但毕竟很少有实际操作过，总是怀有几分敬畏之心。而电子电路主要是基于电路板的，元器件的连接都需要焊接在电路板上，所以焊接质量的好坏直接关系到以后制作对讲机的成败。因此对电烙铁这一关我们是不敢掉以轻心的。

最终我们在这一天的实习中，焊接了十几个元件，起初没经验，将电阻立得老高，这样既不美观也不牢靠容易形成虚焊，之后有了经验就采取卧式法，既美观又牢靠，只是拆卸时稍微麻烦，需要别人帮忙。焊接时虽然胆战心惊，但还是总结出了心得，就是焊锡要用一点点下去，电烙铁要在锡水熔化后产生光亮就拿开，这样就能焊出光亮圆滑的焊点了。将他们插好后就依次拆卸下来，先焊接电阻，再焊接电容，焊接电容时一定要特别注意电容的正负极。然后是三极管，焊接时注意三极管的极性，管脚要放入相应位置。另外，由于这次课程设计使用的电路板并不是印刷好的电路板，所已焊接时电路板上元件的连接要用导线来连接，这就要求我们在焊接之前就要先把原件布局好。焊接完电路板的电子元件后，就要处理电源同电路板的连接，这需要我们引出导线以方便接下来的调试和数据测量。

六、调试方法

1．仿真调试步骤：通过仿真测试，如不能达到设计要求，则应修改电路，使其满足要求。

⑴使用仿真软件画出电路原理图，标出节点。

⑵对电路进行直流分析，判断放大电路及功放级的电路状态。⑶对电路进行交流分析，通过对不同节点的分析观察其幅频特性和相频特性是否满足设计要求。

⑷对电路进行瞬态分析（示波器），观察放大级输出的波形，波形不失真，输出电压、失真度、带宽等指标达到要求。

2．实际电路调试

在仿真的基础上，焊好电路并检查无误后，即可进行调试。如果设计正确，前置放大级一般不必调整就可以正常工作。3．OTL输出级的简单调整方法： ①调解Rp使A点电位为Vcc/2。②调解R13使ICQ4、5 =（5 ~ 10）m A 其中 1）、2）两步要反复调解，直到达到要求为止。经上述调试后，放大器就能正常工作。按图1-1 接好线路，K拨在图中位置，对着Y2讲话时，Y1处应能听到Y1放出的清晰、宏亮的声音。当K拨到另一位置时，对着Y1讲话时，Y2处应能听到Y1放出的清晰、宏亮的声音。

最后需要说明的是，如按图1-1 接好线路后，扬声器中有广播电台的声音，则应放在放大器的输入端与地之间接一电容，其容量为0.01μF，也可由试验确定。

七、实际电路测量数据： 信号源电压：Us=10mV 输入电压：Ui=9.66mV

输入电阻：Ri=[Ui/（Us-Ui）]R=34.7K 前置级输出电压：Uo1=0.975V 放大倍数：Av=Vo1/Ui=97.5 频宽：29Hz~~2.03MHz 输出电压：Uo=2.43V 三极管各极电压：

T1：VEQ=2.8V;VBQ=3.4V;VCQ=6V T2：VEQ=2.7V;VBQ=3.3V;VCQ=5.6V T3：VEQ=5V;VBQ=5.7V;VCQ=12V T4：VEQ=2.1V;VBQ=2.8V;VCQ=5.8V T5：VEQ=6.2V;VBQ=6.8V;VCQ=12V T6：VEQ=6.4V;VBQ=5.8V;VCQ=0V

八、所用仪器设备 1.计算机及电路仿真软件。2.信号发生器。3.示波器。4.稳压电源。5.稳压电源。6.晶体管毫伏表。7.万用表。

九、心得体会

一周的课程设计在充忙的生活中很快过去了，经过一周的课程设计的学习，我已经自己能制作一个对讲机，这其中的兴奋是无法用言语表达的。学习模电这段时间也是我们一学期最忙的日子，不仅面临着期末考试，而且中间还有一些其他科目的实验，本周必须完成模电的课程设计。任务对我们来说，显得很重。为了较好的完成模电的课程设计，我经常放学好在实验室加班。相关知识缺乏给学习它带来很大困难，为了尽快掌握它的用法，我照着原理图学习视频一步一步做，终于知道了如何操作。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作铺展了道路。另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次课程设计的一大收获。

十、参考资料： 电子技术基础（模拟部分）康华光 高等教育出版社 模拟电子技术基础 童诗白 华成英 高等教育出版社 模拟电子技术课程设计 电气工程系 中原工学院电子电工教研室

电子线路课程设计 华永平华南大学出版社 电子技术基础实验与课程设计 高吉祥 电子工业出版社 电工电子技术实习与课程设计 华荣茂 电子工业出版社

第五篇：模电课程设计

设计题目

正弦波方波三角波产生电路

电子信息工程082 姓名：XXX

学号:XXXXXXX

目录

1设计的目的及任务…………………………………………………（3）

1．1 课程设计的目的……………………………………………（3）1．2 课程设计的任务与要求……………………………………（3）1．3 课程设计的技术指标………………………………………（3）总体电路设方案……………………………………………………（4）

2.1 正弦波发生电路的工作原理…………………………………（4）2.2 正弦波转换方波电路的工作原理……………………………（5）2.3 方波转换成三角波电路的工作原理…………………………（7）2.4 总电路图………………………………………………………（8）

3单元电路设计…………………………………………………………（9）

3.1 正弦波发生电路的设计………………………………………（9）3.2 正弦波转换方波电路的设计…………………………………（10）3.3 方波转换成三角波电路的设计………………………………（12）电路调试或仿真 ……………………………………………………（14）

4．1 电路仿真……………………………………………………（14）4．2 调试方法与调试过程………………………………………（12）收获体会……………………………………………………………（15）参考文献……………………………………………………………（16）

一 设计的目的及任务

1．1课程设计的目的：

1．掌握电子系统的一般设计方法

2．掌握模拟IC器件的应用

3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力 4．掌握常用元器件的识别和测试

5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法

1．2课程设计任务与要求：

1.设计一个能产生正弦波、方波、三角波信号发生器，2能同时输出一定频率一定幅度的3种波形：正弦波、和三

角波；

3可以用±12V或±15V直流稳压电源供电；

1．3 课程设计的技术指标：

1．设计、组装、调试函数发生器

2．输出波形：正弦波、方波、三角波； 3．频率范围 ：在10－10000Hz范围内可调 ；

4．输出电压：方波UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝8V，正

弦波UＰ－Ｐ>1V。

RC正弦波振荡电路

常见的RC正弦波振荡电路是RC串并联式正弦波振荡电路，它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。

串并联网络在此作为选频和反馈网络。它的电路图如图（1）所示： 它的起振条件为：

。它的振荡频率为：

它主要用于低频振荡。要想产生更高频率的正弦信号，一般采用LC正弦波振荡电路。它的振荡频率为：

。石英振荡器的特点是其振荡频率特别稳定，它常用于振荡频率高度稳定的的场合。

图（1）

2.2 正弦波转换方波电路的工作原理:

在单限比较器中，输入电压在阀值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。而滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定的抗干扰能

力。从反向输入端输人的滞回比较器电路如图1a所示，滞回比较器电路中引人了正反馈。从集成运放输出端的限幅电路可以看出，UO＝±UZ。集成运放反相输人端电位UP＝UI同相输入端电位

令UN=UP求出的uI就是阀值电压，因此得出

输出电压在输人电压u，等于阀值电压时是如何变化的呢？假设uI<-UT，那么UN一定小于up，因而UO＝+UZ，所以uP=+UYO。只有当输人电压uI增大到+UT，再增大一个无穷小量时，输出电压UO才会从+UT跃变为-UT。同理，假设UI>+UT，那么UN一定大于uP，因而UO＝-UZ，所以uP＝-UT。只有当输人电压UI减小到-UT，再减小一个无穷小量时，输出电压UO才会从-UT跃变为+UT。可见，UO从+UT跃变为-UT和从-UT跃变为+UT的阀值电压是不同的，电压传输特性如图b)所不。

从电压传输特性上可以看出，当-UT＜uI＜+UT时，UO可能是-UT，也可能是+UT。如果uI是从小于-UT，的值逐渐增大到-UT

实际上，由于集成运放的开环差模增益不是无穷大，只有当它的差模输人电压足够大时，输出电压UO才为±UZ。UO在从+UT变为-UT或从-UT变为+UT的过程中，随着uI的变化，将经过线性区，并需要一定的时间。滞回比较器中引人了正反馈，加快了UO的转换速度。例如，当UO＝+UZ、uP=+UT时，只要uI略大于+UT足以引起UO的下降，即会产生如下的正反馈过程：UO的下降导致uP下降，而UP的下降又使得UO进一步下降，反馈的结果使UO迅速变为－UT，从而获得较为理想的电压传输特性。本电路中该电路的作用是将正弦信号转变成方波信号，其传输特性曲线如下图所示：

正弦波传输特性 2.3 方波转换成三角波电路的工作原理：

当输入信号为方波时，其输出信号为三角波，电路波形图如下：

2.4总电路图

三 单元电路设计

3.1 正弦波发生电路的设计

本电路中采用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波，其电路图如下所示

RC桥式正弦振荡电路

该电路Rf回路串联两个并联的二极管，如上图所示串联了两个并联的1BH62，这样利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定。

此时输出电压系数为

Au=1+(Rf+rd)/R1 RC振荡的频率为：f0=1/(2∏RC)该电路中R=51K C=10nF f0=1/(2*3.14*51000*10)≈312Hz T=1/f0=1/312=3.2*10S=3.2ms 用Multisim10.0对电路进行仿真得到下图

3仿真波形

从图中可得出产生的正弦波最大值Umax=13.000V;T=799.220us×4=3196.88us≈3.2ms.F0=1/T=312Hz.仿真得出的数据与理论计算一样，电路正确。

3.2 正弦波转换方波电路的设计

本电路中采用滞回电压比较器将正弦波转成方波，其电路原理如下图所示

滞回电压比较器电路原理图

滞回电压比较器原理前面有描述，此处不赘述。

本电路中用到的稳压管为1N5759A，其稳压电压为±1.7V 电路中阈值电压为：

R2R1 UT1=UREF-UZ

R1R2R1R2

R2R1 UT2=UREF+UZ

R1R2R1R2 本电路中UREF=0，所以

R1 UT1=-UZ

R1R2

UT2=

R1UZ

R1R2

用Multisim10.0对其进行仿真得到如下波形图

波形仿真：

112

t2

四

电路调试或仿真

4．1 电路仿真

电路总体仿真图如下所示

4．2 调试方法与调试过程

总电路图如下所示

六

参考文献

童诗白主编．模拟电子技术基础（第三版）．北京：高教出版社，2001 李万臣主编．模拟电子技术基础与课程设计.哈尔滨工程大学出版社，2001.3 胡宴如主编.模拟电子技术.北京.高等教育出版社，2000