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简易函数信号发生器的设计与制作

[日期:2012-11-07]   来源:28毕业论文网  作者:28毕业论文网   阅读:409[字体: ]
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毕业设计(开题报告书)(表1)

学生姓名

电子信息

工程系

专业

机电一体化

班级

0902机电一体化

学号

题    目

简易函数信号发生器的设计与制作

指导教师

职称

学   位

学士

题目类别

 □ 工程设计        □ 基础研究       □ 应用研究       □ 其它

【课题的内容与要求】

一、课题内容

   应用集成芯片ICL8038以及适当的外围电路设计制作函数信号发生器。所设计的函数信号发生器能够输出正弦波、方波、三角波,同时输出信号的幅度与频率在一定范围内可以进行调节。输出波形较为稳定。

二、课题的具体要求

  1、对目前各种常见的函数信号发生器进行分析,确定本设计的定位。

  2、根据功能需求,广泛查阅资料,利用集成芯片以及简单外围电路进行电路的设计与分析。

  3、完成原理图、PCB的设计以及产品的整机的焊接与调试分析。

4、完成毕业设计报告,格式准确,阐述清晰,内容详实正确。

【前言】

函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。整个电路主要由信号产生电路、幅度控制电路、电源电路3部分组成。

1、 目前函数信号发生器研究现状:市场上的信号发生器多种多样,按频率分为以下几种:超高频、高频、低频、超低频,都各有不同发展前景。

2、总结出设计的一些特点:采用ICL8038单片压控函数发生器,ICL8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变ICL8038的调制电压,易于调节,调节出想要的波形。

3、对我们专业技能是一种综合性的,对学习专业课的全面总结。

【方案的比较与评价】

本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。

方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。 

方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率 相信都很难控制。 

方案三:采用ICL8038单片压控函数发生器,ICL8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为0.001Hz~300KHz。

在设计的过程中,我综合考虑了以下三种实现方案,方案三比较好,ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形;改变外接电阻、电容值可改变,输出信号的频率范围可为0.001Hz~300KHz;正弦信号输出失真度为1%;三角波输出的线性度小于0.1%;占空比变化范围为2%~98%;外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比(不对称度);频率的温度稳定度(典型值)为120*10-6(ICL8038ACJD)~250*10-6(ICL8038CCPD);对于电源,单电源(V+):+10~+30V,双电源(+V)(V-):±5V~±15V。

【预期的效果及指标】

⑴输入正弦波,方波,三角波

⑵输出矩形波,锯齿波

⑶输出扫频波

⑷用±12V电源供电。

独立设计并完成技术要求全部内容,写出调试步骤,并能给出正常和不正常时的处理方法。常见故障可能有哪些,如果锯齿波该成正斜率连续可调,如何实现,并将完成结果写出报告。

⑴各类集成运放构成的波形产生电路及其原理

⑵一般放大电路和波形产生电路的设计方法。

⑶模拟电路的一般设计方法,电路安装,调试与总

【进度安排】

2013  年  9 月21日 -   2013  年9  月30日  选题、调研、收集资料

2013  年 10月  8日 -   2013  年  10月15日  论证、开题

2010  年 11 月 16日 -   2013  年 1 月 15日  设计(写作初稿)

2013  年 12月 16日 -   2012  年2月 10 日  修改、定稿、打印

【参考文献】

[1]林春方《高频电子线路(第三版)》北京:电子工业出版社2010年1月 

[2]夏路易、石宗义《电路原理图与电路板设计教程Protel 99se》北京希望电子工业出版社2002.06

[3]李炎清《毕业论文写作与范例》厦门:厦门大学出版社2006.10 

[4]潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京:电子工业出版社2003.9 

[5]陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京:中国电力出版社。2006 

[6]葛汝明,主编,《电子技术实验与课程设计》 山东: 山东大学出版社 2004

[7]周永金,主编, 《 模拟电子技术及应用 》 西安:陕西国防学院电子教研室 2005 

[8]任元,吴勇,主编,《 常用电子元器件简明手册 》 北京:工业出版社 2000 

[9]程路,郑毅,向先波,编著, PROTEL 99SE 电路板设计与制作 人民邮电出版社 2007

【指导教师意见】(有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等)

□同意提交开题论证     □修改后提交         □不同意提交(请说明理由)

指导教师签章:                             年   月    日  

  

【系部意见】

□同意指导教师意见     □不同意指导教师意见(请说明理由)    □其它(请说明)

系(部)主任签章:                    年    月    日

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