正弦波发生电路硬件设计及仿真论文经典

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1、信息与电气工程学院电子电路仿真设计项目设计说明书（2011/2012学年第二学期）题目：正弦波发生电路硬件设计及仿真_专业班级：通信工程10级2班学生姓名：刘俊学号：100310208指导教师：陈湘国设计周数：2周设计成绩：2012年7月5日1.正弦波发生的电路框图：选频网络放大电路反馈网络稳幅环节1.1、选频网络此电路采用RC串并联网络作为选频网络。图1-11.2、放大电路采用的是运算放大器，可以选用多种型号的运算放大器，如：1.3、反馈网络最基本的反馈网络如下：1.4、稳幅环节稳幅环节采用2个非线性元件二极管组成，可以很好的将波形稳定在一定幅度之内。2、multisim.仿真图：

2、3、选定器件：3.1、选频网络RC值的确定下面首先分析一下RC串并联选频网络的选频特性，由电路图可得：反馈网络的反馈系数为假设R1=R2=R，且C1=C2=C。那么上式的反馈系数表达式可表示为（1.1)就实际的频率而言，可用，则得若令，则上式变为(1.2)由此可得RC串并联选频网络的幅频响应及相频响应(1.3）（1.4）又是（1.2）可知，当时，幅频响应的幅值为最大，即（1.5）而相频响应得相位角为零，即（1.6)这就是说，当时(在实际应用中，有时为了选择和调节参数的方便以及减少元件参数的种类，取)，输出电压的幅值最大，并且输出电压时输入电压的1/3，同时输出电压与输入电压同相位。本

3、电路要求实现频率为1000Hz的正弦波，所以选频网络要求将频率为1000Hz的正弦波选出，即=1000Hz，根据电路实际情况选择R1=R2=158K电阻，C1=C2=1nF的电容组成选频电路。3.2、反馈网络电阻R3R4的确定从正弦波的工作情况来看，振荡频率是由相位平衡条件所决定的。只有当，时，才满足相位平衡条件，所以振荡频率可以表示为：。当适当调整负反馈的强弱，使得的值略大于3时，其输出波形为弦波，如果的值远大于3时，则因振幅的增长，致使放大器件工作在非线性区域，输出波形将严重失真。在一个实际的回路中，由于元件值的变化很难保持该桥的平衡，为了使打开电源后振荡能够自动的运行，并且其振

4、幅保持在运算放大器的饱和度极限之外，从而避免过度的的畸变，必须要有某些措施保证，要达到这两个目的，可通过让比值与幅度有关，以使得在低信号电平时比2略大以保证振荡开始，而在高信号电平时比值略小于2以限制振荡幅度。然后，振荡一旦开始，它就会不断增长，并且自动稳定在某个中间幅3.3、放大元件的选择本电路采用常见型号的运算放大器LM324D作为放大元件，即可满足要求。3.4、稳幅环节的确定RC文氏桥振荡电路的稳幅作用是靠两个并联的二极管组成的，当输出信号较小时，二极管工作电流小，动态电阻大，电路的增益较大，引起增幅震荡过程。当输出幅度达到一定程度，二极管工作电流大，动态电阻小，电路的增益下降

5、，电路的输出电压幅值将不再上升，从而使输出电压稳定，以此来达到稳幅的目的。4、本课程设计中所用到的元器件：集成运算放大器（LF356N),二极管（BREAK），示波器(XSC1),固定电容（1nF)，及各种型号电阻。5、瞬态分析仿真结果图：6、测试验证结果与分析：6.1、测试结果UoA=-4.032VTA=82.768msUoB=-4.020VTB=84.764msT=

6、TA–TB

7、/2=0.998ms6.2、误差分析正弦波的振荡频率与RC成反比。在实际工作中可适当调整R使振荡频率满足要求。由于仿真软件的元器件值是不可能绝对的精确，因此会造成仿真结果有一定的非可见误差，还有参数的设置

8、以及小数点的取舍都是影响结果的因素，并且人眼的观察也是有一定的误差，所以仿真结果会与理论值有一点差别也是可以允许并且是正常现象。7、根据从老师那儿取得的元件焊电路板。8、设计体会：8.1、设计特点：本电路原理简单，实现起来非常容易，小巧易懂。8.2、设计不足：上述电路的一个缺点是输出电压对二极管的正向压降非常灵敏。对电路进行改进，可以采用发光二极管，这里不是利用其发光性质，而是利用其正向电压与稳定的温度特性，正向电压比通常的硅二极管大，而且，温度特性比二级管串联稳定得多。9、心得体会：几天的模电设计一闪而过，回顾这几天的辛苦摸索，心中不免感慨良多。最初的时候，multisim的学习也

9、不是那么顺利由于是全英文的界面，对于我来说说明书也很难看懂，给我造成了相当大的麻烦，后来在在百度帮助下改成了汉化版的，知道了如何选择元件，如何搭建电路，随着一步一步深入的学习了解，越发的觉得multisim的强大与实用，也越发的觉得自身学习的不足，也越来越明白书山有路勤为径，学海无涯苦作舟的至理名言，的却，学是不知道到不知道，然而既然知道了自己有很多知识盲点，那么所能做的就是经可能的弥补它，补救它。通过各种途径去弄清楚，搞明白。既然明白了这些道理，然后我决