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1、一、设计任务及要求：设计任务：设计一个输出电压幅度为3V的锯齿波形发生器要 求：1. 锯齿波形发生器输出电压为3V。2. 电路还必须简单可靠，能够在一定范围内调节锯齿波的频率。3. 采用MultisimlO.O进行仿真，验证和完善设计方案。指导教师签名：年 月 日二、指导教师评语：指导教师签名：年 月 日二、成绩验收盖章年 月 日锯齿波形发生器的设计1设计目的（1）通过运用模拟电子技术的相关知识设计一个元件，来达到熟悉相关知 识件的目的。（2）了解锯齿波形发生器的组成及工作原理。（3）熟悉锯齿波形发生器的设计、制作，与操作。（4）了解Multisim的使用方法以及实现仿真。2设计思路设计一个输
2、出电压为3V的锯齿波形发生器：（1）根据直流电流框图制作土 12V和土 8V的直流电源。（2）利用迟滞比较器产生方波信号提供给积分器。（3）通过积分器对方波信号的处理后输出锯齿波信号。（4）将已经选择好的各部分电路组合使之构成完整的电路图。3设计过程3.1方案论证该锯齿波信号放生器由电源、迟滞比较器、积分器等所组成，其原理框图如 图1所示：迟滞比较器积分器信号输出And电源I电源图1锯齿波形发生器原理框图它的工作原理：积分器的输出电压反馈给迟滞比较器输入端为它提供输入电 压，进而产生方波，方波在积分器的作用下生成锯齿波。 电路只需加入直流电压 即可工作。3.2电路设计(1) 迟滞比较器的设计，
3、如图2所示它由Vi，工作原理：由图2所示为锯齿波形发生器的第一部分一一迟滞比较器。比较器，电阻，整流二极管组成。迟滞比较器具有电路简单、灵敏度高等优点,这种比较器有两个不同的门限电平，故传输特性呈滞回形状。设输入电压为 由图中电路可得Vpi - viVi _Vi _RRR3当电路翻转时，有VnVpi =0，既得VI RvoiR3由于Vi二一Vz，可分别求出上、下门限电压和门限宽度为V 洛-Vt2RVz当输入电压大于门限电压时，输出电压为正；当输入电压小于门限电压时,输出电压为负。D、D2、R构成限幅电路，输出方波波形。(2) 积分器电路设计，如图3所示图3积分电路工作原理：积分电路时一种应用比
4、较广泛的模拟信号运算电路，它是组成 模拟计算机的基本单元，可以实现对微分方程的模拟。当输入电压为矩形波时， 通过积分换算，输出电压即可转变为三角波。(3) 整体电路设计，如图4所示10k-Q1OOOnFXSC2图4整体电路设计工作原理：设t=0时接通电源，有vO1 =- VZ，则-VZ经R6向C充电，使输出电压按线性规律增长。当V。上升到门限电压V 使 Vpi=Vni=O时，比较器输出Vol 由-Vz上跳到+Vz，同时门限电压下跳到值。以后vi=+Vz经Re和D R5两支 路向C反向充电，由于时间常数减小，Vo迅速下降到负值。当Vo下降到门限电 压Vt _使Vpi=Vni=0时，比较器输出Vo
5、l又由+Vz下跳-Vz到。如此周而复始，产生 振荡。由于电容C的正向与反向充电时间常数不等，输出波形VO为锯齿波，vO1为 矩形波电压。4调试与结果（1）反复检查电路的可行性，并运用Multisim 进行仿真，找到相应的元件, 注意连接好各部分电路。然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。（2设置元件数值是锯齿波形发生器的输出电压为3Vo（3）观察输出波形的情况，看是否实现了仿真。（4）仿真结果：a.输出波形vo!如图5所示：Ose i l ie scope -XSC1图5方波波形图此时的波形由迟滞比较器输出，输出波形为方波，输出电压为3V,与理论值一致。b.输出波形vO如图6所示:Osc
6、illowope-XSC24nr*n asT2-T1Time mOS3m5Channel_A -2.937 VChannel_B0.000 VReversem0S3msOhOOOs-2.937 V OhOOO V0.000 VQhDOO VSave11Ext. trtggcrTimebaseChannel AChannel STriggerStale: 10 nre/DivScale： 5 V/DivSake： 5 VAvEdge：因国国叵（圉X pos.(piv):0Y pos.fbiv): 0Y pos.fpiv): 0Level:qV而11 Add B/A | A/B画回国口Type s
7、inojNoe ,Auto None图6锯齿波波形图经过积分器的作用，输出波形由方波转换为锯齿波，输出电压幅度接近于 3V,符合实验目的。5主要仪器与设备直流电源：8V 一个,12V 一个个，-8V 一个，-12V 个；放大器：LM741H放大器两个；电阻：1K的电阻一个，10K的电阻六个；二极管：D102BZ2.2 两个 Q31BH62个；电容：1000nF电容一个；示波器：示波器两个。6设计体会与建议6.1 设计体会 这次课程设计中我的任务是设计输出幅度为 3V 的锯齿波形发生器，通过这次课 程设计，让我有机会锻炼自己，深入了对模电知识的掌握，加强了我的动手、思 考和解决问题的能力。 拿到
8、题目还不知道怎么下手， 通过阅读教材上的与本次设 计相关内容、查阅相关资料、和蒋琛琛的讨论、仔细研究，我对整体框架做了一 个初步了解。做完这些我就开始了设计和绘图，在使用 Multisim 绘好了图后， 又遇到了一些问题。 通过仔细的研究和修改， 锯齿波形发生器就完成了。 在这次 设计中，通过动手让我对各个元件变得熟悉， 让我深入掌握了课本上的知识， 提 升了我的动手能力，也让我学会运用 Multisim 进行仿真设计。 课程设计是一个学习新知识，巩固加强所学理论知识，培养综合运用知识能力， 独立思考和解决问题能力的良好途径。 这次课程设计让我感受到了模电设计的乐 趣，学到了更深层次的东西，令
9、我受益匪浅！6.2 对设计的建议 这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一 开始的时候有些手忙脚乱， 不知从何入手。 在我们初次接触课程设计的时候， 由 于是第一次接触， 老师就是我们的引路人， 老师的指导让我们能够有一个明确的 目的和方向， 从而效率就能够得到提高， 这样我们就会有更充足的时间去学习其 他知识，让自己的知识面更广泛。 当然空洞的理论是永远也比不上实际技能的掌 握的，让我们自己去解决问题，能更好的培养自己独立思考的能力。不过，还是 希望老师您能给我们多一点建议， 让我们学到的知识更多， 更丰富， 这对我们今 后的工作也将会有莫大的帮助，在此谢谢老师！参考文献1 康华光主编 . 电子技术基础模拟部分（第五版） M. 北京：高等教育出版社 ,2011.2 童诗白 华成英主编 . 模拟电子技术基础 -第三版 M. 高等教育出版社 ,2001.3 渡边嘉二郎 . 模拟大规模集成电路设计基础（日） M. 中村哲夫著，徐国鼎译，北京科学出版社 ,2007.4 崔玮主编 . 电路原理图与电路板设计教程 M. 北京：海洋出版社 ,2004.
