电子技术综合课程设计 - 图文

电子技术综合

课 程 设 计 报 告

学院：电子信息学院

班级：信息101

姓名：李xx

学号：201000xxxx

一、题目：简易信号发生器和频率计 二、设计目的

1、掌握正弦波、方波及三角波信号发生器的设计、组装与调试方法； 2、掌握数字频率计的设计与调试方法；

三、设计任务及技术指标

1、设计一个的正弦波、方波和三角波方生器： (1) 频率可调范围：2Hz—20KHz，分为4档：

2—20Hz；20—200Hz；200Hz—2KHz；2—20KHz； (2) 幅度可调范围：0—5V； (3) 可调偏置。

2、设计一个简易数字频率计：

(1) 测量频率范围：1~100 KHz，显示单位为Hz； (2) 输入电压幅度VPP：100mV～ 10V； (3) 输入信号波形：任意周期信号； (4) 显示方式: 6位十进制数显示。

四、设计步骤和方法

1．方案设计——根据设计任务书给定的技术指标和条件，初步设计出完整的电路（这一阶段又称为“预设计”阶段）。

主要任务是准备好实验文件，其中包括：画出方框图；画出构成框图的各单元的逻辑电路图；画出整体逻辑图；提出元器件清单；画出连接图。要完成这一阶段的任务，需要设计者进行反复思考，大量参阅文献和资料，将各种方案进行比较及可行性论证，然后才能将方案确定下来。具体步骤是：

⑴．明确待设计系统的总体方案；

⑵．把系统方案划分为若干相对独立的单元，每个单元的功能再由

若干

个标准器件来实现，化分为单元的数目不宜太多，但也不能太少。

⑶．设计并实施各个单元电路。在设计中应尽可能多地采用中、大规模集成电路，以减少器件数目，减少连接线，提高电路的可靠性，降低成本。这要求设计者应熟悉器件的种类、功能和特点。

⑷．把单元电路组装成待设计系统。设计者应考虑各单元之间的连接问题。各单元电路在时序上应协调一致，电气特性上要匹配。此外，还应考虑防止竞争冒险及电路的自启动问题。

衡量一个电路设计的好坏，主要是看是否达到了技术指标及能否长期可靠地工作。此外还应考虑经济实用、容易操作、维修方便。为了设计出比较合理的电路，设计者除了要具备丰富的经验和较强的想象力之外，还应该尽可能多地熟悉各种典型电路的功能。只要将所学过的知识融会贯通，反复思考，周密设计，一个好的电路方案是不难得到的。

2．方案试验——对所选定的设计方案进行安装调试

由于生产实际的复杂性和电子元器件参数的离散性，加上设计者经验不足，一个仅从理论上设计出来的电路往往是不成熟的，可能存在许多问题，而这些问题不通过实验是不容易检查出来的，因此，在完成方案设计之后，需要进行电路的装配和调试，以发现实验现象与设计要求不相符合的情况。该内容将在第五章详细讲述。

3．工艺设计——完成制作实验样机所必需的文件资料，包括整机结构设计及印制电路板设计等

4．样机制作及调试——包括组装、焊接、调试等。 5．总结鉴定——考核样机是否全面达到规定的技术指标，能否长期可靠地工作，同时写出设计总结报告。

五．信号发生器的制作

设计任务及技术指标：

设计一个的正弦波、方波和三角波方生器： 1) 频率可调范围：2Hz—20KHz，分为4档：

2—20Hz；20—200Hz；200Hz—2KHz；2—20KHz； 2) 幅度可调范围：0—5V； 3) 可调偏置。

功能和原理：

简易信号发生器采用正弦波振荡电路产生正弦波，通过电容和电位器调节频率，由4个电容进行换档，分别控制4个量程，量程确定后通过电位器进行频率的微调。为了得到对称的正弦波，运算放大器采用?5V电源。

三角波产生电路中，可根据信号频率选择不同数值的电容。

电路中产生的正弦波、方波和三角波容易产生上下偏移，所以需要在电路中设置偏置电路，来调节偏移。偏置电路可由运算放大器组成的加法电路来实现。

为了使输出波形的幅度可调，也可采用运算放大器实现，具体电路自行设计。

原理框图如3-1： 调偏电路正弦波振荡电路频率可调正弦波调节幅度方波三角波 图3-1 信号发生器原理框图 1. 正弦波

正弦波振荡电路产生正弦波，通过电容和电位器调节频率，由4个电容进行换档，分由别控制4个量程，量程确定后通过电位器进行频率的微调。

2. 偏置电路

电路中产生的正弦波以及后面要产生的方波和三角波容易产生上下偏移，所以需要在电路中设置偏置电路，偏置电路可由运算放大器组成的加法电路来实现。 3. 方波

由运算放大器组成的过零比较器可实现将正弦波转换为方波的功能。

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