1、模拟电子技术课程设计,线性V/F转换,本次课程设计安排,第一次课（7月1日上午） 线性V/F转换介绍 线性V/F转换应用 设计任务及要求 整体结构框图 各单元电路的工作原理 EWB及Multisim软件 注意事项 实验室开放时间,本次课程设计安排,第二次课（7月1日下午） 下午2点开始，先检查原理总图（手绘版为佳），合格者去B231室领取实验箱及主要元器件（电阻、电容在B224领取）； 下午3点半开始讲述搭建实际电路注意事项、调试方法、课程设计报告详细要求，成绩的分值分配。第三次课（7月3日下午及7月5日全天） 电路板实物验收。,线性V/F转换介绍,电压频率转换器VFC（Voltage Fre
2、quency Converter）是一种实现模数转换功能的器件，将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。电压频率转换实际上是一种模拟量和数字量之间的转换技术。 对线性V/F转换电路的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。,线性V/F转换应用,V/F转换电路应用十分广泛，在不同的应用领域有不同的名称： 在无线电技术中，它被称为频率调制（FM）； 在信号源电路中，它被称为压控振荡器（OSC）； 在信号处理与变换电路中，它又被称为准模/数转换电路。 自动测量和控制系统中，经常要将电压信号转换为频率信号。把电压信号
3、转换为脉冲信号后，可以明显地增强信号的抗干扰能力，也利于远距离的传输；可以调制在射频信号上进行无线传输；也可调制成光脉冲用光纤传送，不受电磁场影响。 现已广泛用于手机、卫星通信终端、基站、雷达、导弹制导系统、军事通信系统、数字无线通信、光发射机和其他电子系统。,设计任务及要求,设计任务： 1、用基本集成放大器、时基集成电路、三极管及电阻、电容等器件设计并制作一个简易的线性V/F转换器，通过改变输入电压，实现对信号输出频率的线性变换。 2、设计电路并在 EWB软件平台环境下进行原理仿真，通过仿真对设计的参数进行合理调整。 3、对设计好的电路及参数，在硬件平台上搭建电路和调试。 4、对电路的实际输
4、出、理论计算、仿真结果进行比较，分析产生误差的原因，提出改进措施。,设计任务及要求,电路性能指标要求： 电源电压：12V ； 输入信号：直流信号0 10V可变； 输出信号：频率为0 10kHz对应； 精度：误差小于20Hz； 波形要求：脉冲宽度20 40s、0 - 10V矩形波。,设计任务及要求,设计报告要求： 根据电路性能指标要求，选择合理的设计方案，根据设计方案完成电路原理图、元件参数的设计，写出理论推导过程，分析各单元电路的工作原理； EWB软件设计及仿真调试结果； 记录硬件电路的实验结果及调试心得，分析不同条件下误差产生的原因，提出合理的修改措施，完成实验结果分析。,整体结构框图,模拟
5、开关,（某直流信号）,（锯齿波信号）,（矩形波信号）,阻抗变换电路,亦称：电压跟随器,基准源产生电路,小功率稳压管的选取： 5mA IZ 40mA,限流电阻,限流电阻,单稳态电路,电平触发方式：当积分电压Vc过零时触发单稳，即：Vtri 1/3 VCC 输出脉冲电压宽度仅与555的电路参数R、C有关：tw 1.1RC,积分电路（模电书P335）,（1）当Vi单独作用时，反向积分(T1),=0,所以：,.（1）,（2）当Vi和-VR共同作用时，二次积分(T2),=VH,所以：,.（2）,由(1)(2)式联立求解：,常数,由设计要求：Vi：010V f：010kHz,得出：f =103Vi,各元件
6、参数取值的依据,T2=tw,三极管模拟开关电路,控制晶体管工作在理想开关状态,(1) 当VC=0时；,T饱和,运放实现二次积分，vC对应T2,(2) 当tw高电平结束时；,运放实现反向积分，vC对应T1,仿真软件,简易版：EWB5 安装文件大小：14.3MB特点：即插即用型，但器件库较小，示波器等仿真仪器仅能使用一次。升级版：Multisim 10.0 安装文件大小：315MB特点：需安装软件并破解，器件库相对完善，示波器等仿真仪器可多次使用。,EWB5软件下载路径：东华主页 / 院系导航 / 信息学院 /电工电子实验中心 / 实验资料 / EWB5c.rar下载 Multism 10.0 软
7、件拷贝：综合楼B339杨上河老师,EWB仿真软件的兼容问题,鼠标右击EWB5的软件图标，点击属性，选择兼容性选项卡，勾选“用兼容模式运行这个程序”，在下拉菜单中选择：Windows 98/Windows Me,EWB运算结点数量设置,若设置的结点数太少，仿真运行时容易出现中途停止并报错的情况，影响仿真结果。,EWB运算结点数量设置,核心元器件,LF353,NE555,注意事项,保持基准源恒定； 积分电路要保持线性积分（VH 10V）； 控制开关尽可能工作在理想开关状态。(三极管偏置保证正偏时饱和导通，反偏时截止)； 调试中注意输入电压与输出频率的线性关系； T2(1/2)(1/f10k)，输入积分电流（仅Vi作用时）远小于基准积分电流（-VR和Vi同时作用）才能保证更好的精度。,答疑安排：B339室杨老师； B231室刘老师、卢老师7月1日7月3日：8:30 16:00；,验收安排：A班由刘老师验收，B班由卢老师验收7月3日（周五）下午13:00-16:00 B328实验室7月5日（周日）全天 B221实验室刘老师B228实验室卢老师,评分：硬件60%、报告30% 、平时10%;硬件包括参数指标、布局布线等；,下午2点在B321验收原理图，要求：（1）手绘纸质原理图（2）标注好芯片管脚号（3）各元件参数标注齐全 验收合格后去B231室领取便携式电子实验箱、主要元器件及导线。,
