1、沈航北方科技学院课程设计任务书教学部 信息工程一部 专业 电子信息工程 课程设计学生题目 波形变换电路班级： B041201 学号： B04120108 姓名：杨慧中课设时间 2012 年 7 月 2 日至 2012 年 7 月 13 日课程设计任务及要求：15（一）基本内容1.设计一个波形变换电路 2连接实验电路定性定量测试波形3.写出完整科技论文（二）基本要求 1 掌握模拟电子技术知识和仪器的使用2.连接实验电路测试相关波形3.撰写设计报告（三）主要参考书1.吴友宇模拟电子技术基础-清华大学出版社2.朱清慧王志奎-清华大学出版社（四）评语指导教师 刘国昌 年 月 日负责教师 年 月 日五：
2、成绩 摘要波形在生活中无处不在，如医学上利用脑电波、心电波等可以为人们检查身体，科技上的雷达系统是靠波形工作的，由此可见波形对于人类的重要。在模拟电子电路中，我们常需要各种波形的信号，波形变换电路实验是学习使用集成运放波形发生器，学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。在实验中应该正确的连接电路，保证输入波形与输出波形的正确。此实验可以更深刻的理解有集成运放构成的正弦波、三角波等波形发生电路的工作原理、波形分析及有关参数。【关键词】波形变换 集成运放 正弦波 三角波 目录绪论.1一课程设计目的和意义.11.1 设计目的 11.2 设计意义 2二方案设计.2方案一:输出方波2方案二:输出正
3、弦波.2三实验内容.3四、工作原理及器件的选择34.1 工作原理 34.2 元器件图 54.3 元器件清单 5五电路的连接及测试65.1 电路连接实物图.65.2 电路的测试 .7六结论8七收获及心得体会.8致谢10绪论在我们研究波形变换电路的过程中，我们通过模拟电子技术所学的知识将波形运放电路进行了解运放电路输出的波形，在输入正弦波信号时，我们通过运放在输出电路中得到的是一个三角波，然而我们也通过运放并且了解输入方形波输出正弦波，我们通过自己动手操作，深刻理解对波形运放的了解，在电路连接过程中我们比较输入三角波输出方形波和传统的 RC桥式振荡电路的波形进行比较他们各自的优点和缺点并且计算出幅
4、值和相应的频率。在实践过程中我们可以对波形变换深刻的理解一课程设计的目的和意义分析1. 设计目的：学习了一个学期的模拟电子技术 ，丰富了我们的知识。这次的课程程设计主要综合了解与运用学的知识，描绘波形变换电路，由此来了解波形变换电路，了解正弦波信号输出的波形，了解与正弦波 知识的相关内容，了解正弦波三角波等等待输出波形，是我们对模拟电子技术的知识及其应用有助于我们更加深入的了解和掌握。波形变换电路是 通 过 调 节 电 位 器 和 示 波 器 ， 在 现 代 化 的 大城 市 中 ， 本 次 设 计 的 目 的 就 是 基 于 此 目 的 而 设 计 的 。2. 设 计 意 义 ：有 了 波
5、形 电 路 变 换 我 们 可 以 使 输 入 的 波 形 信 号 经 过 电 路 、变 换 描 绘 出 我 们 所 学 的 各 种 输 出 波 形 的 信 号 ， 如 果 输 入 的是 正 弦 波 ， 输 出 的 就 是 方 形 波 ， 我 们 充 分 利 用 所 学 的 知 识 得到 正 弦 波 形 ， 三角波波形通过调节可以进一步得到对波形运放的深刻理解，在信息发展的高速时代的当今社会，我们充分利用先进的技术得到更广泛在实际生活中的应用。二：方案设计输入 三角波 变换 输出 方形波1. 方案一用 RC 桥式正弦波振荡电路产生正弦波，正弦波频率可通过调节电阻 R 及电容 C 实现正弦波信号
6、的输出2. 方案二 先输入三角波信号，三角波信号经过运算电路整形变换为方形波，在测量的过程中观察并且读出相应的幅值和频率，总结出波形的变换特点。三实验内容：3.1 RC 桥式振荡电路：接通 14V 电源调节电位器，使波形有无到有从正弦波到失真描绘出波形，记下起振条件，调节电位器使输出电压的幅值最大且不失真，测出电压，用示波器或频率测量振荡频率，然后再选频网络的两端并联电阻，观察振荡变化的情况。3.2 方形发生器接通电源按电路图连接好相应的电路图，连接双踪示波器，在输入调节三角波，调节观察输出的波形是否是方形波。四工作原理及器件的选择：1、方波发生器：由滞回比较器及简单的 RC 积分电路组成的三
7、角波方波发生器。方波发生器RC 桥式振荡电路：正弦波振荡的平衡条件为 AF=1，当 f=f0 时，F=1/3，所以 A=Au=3，只要为 RC 串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于 3（即输入电压与输出电压同相，且放大倍数的数值等于 3）的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。因此由RC 串并联选频网络和同相比例运算电路构成 RC 桥式正弦波振荡电路。RC 桥式正弦波振荡器2.元器件图：直流稳压电源提供电压 示波器显示波形 毫伏表用来测电压 集成运算放大器用来输出端能够准确的输出波形以达到可以顺利完成 频率计用来调节频率3. 元器件清单电压 14v 频率 1kHz 电容 0.01 毫伏 电阻 2
8、k 1 个 电阻 10k 两个 二极管五：电路的连接及测试：1. 电路连接的实物图：电路输出波形2. 电路的测试:(1)在电位器调节适当的位置，调节 RW，用示波器的观察三角波输入和输出波形，得出方形波幅值 10V三角波的幅值为 5.7V 和相应的频率 1500HZ(2)将输入端调节三角波在电路正常的情况下输出的是一个方形波观察此时的频率 1000HZ(3)三角波和方形波正弦波比较我们可以清晰的在三角波中测量出相应的频率更加简单方便六结论：我们通过对波形运放电路的理解，在连接电路的过程中通过集成运放的原理通过 RC 桥式运放电路转化出正弦波，在输入三角波时通过转换变为方波，我们通过实验对波形变
9、换进一步了解使我们对波形深刻的理解1.波形频率达到 100、1500HZ。并且在 100-1500Hz 的范围内连续可调2.方形波形的最大幅值不超过 20，方波比传统的 RC 桥式运放电路更加容易测量3.输入三角波输出一定是方形波，RC 桥式放大电路中输出的是正弦波七收获及心得体会：这次实验是我们模拟电子技术基础的课程设计实验，在以前上课时老师总会告诉我们要认真听课，在期末时我们会有一个课程设计，而且时间是两个星期。当时我们还不是很清楚课程设计到底是什么样的，只是觉得需要两个星期一定能够会很难。现在很快就到了我们课程设计的时间了。在实验室老师要求我们自己选择黑板上的实验课题，因此我选择了波形变
10、换电路这个课题，这是一个我比较了解，不是很陌生的题目，而且与我的专业有很大的联系。在实验前我先看了一遍书上与实验有关的章节，先了解实验原理，并且上网更加全面了解了与实验有关的内容，然后明确实验目的，设计电路图。实验前的准备是做好实验的基础，否则在实验时就会有许多不明白的地方，浪费做实验的宝贵时间。例如如何输入与输出波形，示波器如何使用等。如果你不清楚，做实验时才去摸索，这将使你极大地浪费时间，使你事倍功半。做实验时，一定要亲力亲为，务必要将每个步骤，每个细节弄清楚，弄明白。在这里，我深深地体会到哲学上理论对实践的指导作用：弄懂实验原理，而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手，亲自开动脑筋，
11、亲自去请教别人才能够提高的。这次实验与以往实验有很大的区别，以往做实验时我们是一个班的学生做一个实验，大家可以互相借鉴，互相帮助，然而这一次完全需要靠我们自己，充分锻炼了我们的实验能力，我们实验前要查阅资料，自己设计实验，自己动手操作。在实验过程中，我们虽然会经常出现错误，但是我们都会自己努力发现错误，消除错误，只有自己实在不行时会求助老师。因此我觉得这是我自己真真正正的亲自完成的实验，所以我对这次实验的印象最深刻，对于我来说这是最宝贵的一次实验。我们做实验不能墨守成规，一成不变，应该有改革创新的精神。实际上，在我们弄懂实验原理的基础上，我们的时间是充分的，做实验应该是游刃有余的，如果说创新对
12、于我们是件难事，那么改革总是有可能的。在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。如果做实验这方面很随意，总是拖着老师教你怎么做，虽然图了一时之快，可是对你的实验能力没有丝毫帮助。实验是培养学生的分析和解决问题的能力，是学生加深理解所学基础知识，通过实验验证才能加深理解并且真正掌握。在实验中我学会了使用由集成运放构成的波形发生器，波形发生器的调整和性能指标的测试方法。在此次实验中，我们在收获知识的同时，也收获了阅历，收获了成熟。我们通过查找大量资料，请教老师以及不懈的努力，不仅培养了独立思考，动手操作的能力，在其他能力上也都有了提高，更重要的是实验课上学到的方法是最实用的，真的是受益匪浅。致 谢认识刘老师是在一年前我们的电路实验上，不知不觉已经指导了我们两个学期的实验，我觉得老师是一个很和蔼的人，不会因为我们的一次次提问而不耐烦，总会耐心的指导。这次我觉得我很幸运，我的课程设计依然是刘老师指导。在实验中虽然有时候我们的问题很令老师生气，不过最后还是将我们的实验指导成功，对此特别感谢老师的谆谆教导。
