rc正弦波振蕩器課程設(shè)計(jì)大學(xué)論文.doc

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1、沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要振蕩器是一種在沒(méi)有外加激勵(lì)信號(hào)，而自動(dòng)的將直流電源產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為具有一定頻率、一定幅度和一定波形的交流信號(hào)的電路。振蕩器一般由晶體管等有源器件和具有選頻能力的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)所組成。振蕩器的種類(lèi)很多，根據(jù)工作原理來(lái)分，可分為反饋式振蕩器和負(fù)阻式振蕩器兩大類(lèi)。根據(jù)所產(chǎn)生波形的不同，可分為正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器。根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)所采用的器件來(lái)分，可分為L(zhǎng)C振蕩器、晶體振蕩器以及RC振蕩器等。正弦波振蕩器在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中應(yīng)用非常廣泛。在通信系統(tǒng)中，可用來(lái)產(chǎn)生發(fā)射極部分的載波信號(hào)和接收機(jī)中的本地震蕩信號(hào)

2、。在電子測(cè)量?jī)x器中，可用來(lái)各種頻段的正弦波信號(hào)。本課程主要研究RC正弦波振蕩器的電路設(shè)計(jì)與proteus軟件仿真。濾波器是對(duì)波進(jìn)行過(guò)濾的器件。它的作用實(shí)質(zhì)上是“選頻”，即允許某一部分的信號(hào)順利通過(guò)。在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)中，常被用來(lái)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理，如數(shù)據(jù)傳送、抑制干擾。濾波器根據(jù)工作信號(hào)的頻率范圍，可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。本課程主要是對(duì)帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真。關(guān)鍵詞：RC正弦波振蕩器；濾波器；proteus仿真II沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄1緒論12設(shè)計(jì)任務(wù)22.1課程設(shè)

3、計(jì)的目的22.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)與要求22.3課程設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)23RC正弦波振蕩器工作原理33.1電路原理及元件選擇33.2參數(shù)計(jì)算344階帶通濾波器工作原理54.1電路原理及元件選擇54.2參數(shù)計(jì)算55Proteus軟件介紹66電路仿真與結(jié)果分析76.1RC正弦波振蕩器仿真與結(jié)果分析76.24階帶通濾波器器仿真與結(jié)果分析7致謝10參考文獻(xiàn)11II沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1緒論本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括RC正弦波振蕩器電路和高階帶通濾波器電路的設(shè)計(jì)與仿真兩部分。RC正弦波振蕩器電路由四部分組成：放大電路，反饋網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)，

4、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。其中放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成正反饋系統(tǒng)，共同滿(mǎn)足AF=1。選頻網(wǎng)絡(luò)由電阻和電容元件組成，作用是實(shí)現(xiàn)單一頻率的正弦波振蕩。穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的作用是使振蕩幅度達(dá)到穩(wěn)定，通?？梢岳梅糯笤姆蔷€(xiàn)性特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們知道，負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是AF=—1，那是因?yàn)樵诜糯箅娐分?，為了改善性能，引入的是?fù)反饋，而在振蕩電路中，我們的目的就是要產(chǎn)生正弦波振蕩，因此有意識(shí)的將反饋接成正反饋。帶通濾波器的作用是實(shí)現(xiàn)某一段頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而將此頻帶以外的信號(hào)阻斷。帶通濾波器經(jīng)常用于抗干擾設(shè)備中，以便接收某一頻帶范圍之內(nèi)的信號(hào)，而消除

5、低頻段和高頻段的干擾和噪聲。從原理上說(shuō)，將一個(gè)通帶截止頻率為f2的低通濾波器與一個(gè)通帶截止頻率為f1的高通濾波器串聯(lián)起來(lái)，當(dāng)滿(mǎn)足條件f2>f1時(shí)，即可構(gòu)成帶通濾波器。當(dāng)輸入信號(hào)通過(guò)電路時(shí)，低通濾波器將f>f2的高頻信號(hào)阻斷，而高通濾波器將f

6、濾波器。本次課程為了濾波器的性能更好，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)4階帶通濾波器。11沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2設(shè)計(jì)任務(wù)2.1課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使課本所學(xué)知識(shí)得到實(shí)際應(yīng)用的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛(ài)好。通過(guò)軟件Proteus仿真來(lái)使電路達(dá)到所要求的技術(shù)指標(biāo)，以此鍛煉學(xué)生設(shè)計(jì)和調(diào)試電路的能力。2.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)與要求2.2.1任務(wù)研究RC正弦波振蕩器和高階(3階以上)濾波器電路的原理及其應(yīng)用。2.2.2要求1．認(rèn)真領(lǐng)會(huì)所選課程設(shè)計(jì)題目含意，查閱和運(yùn)用相關(guān)技術(shù)資料，鍛煉獨(dú)立思考的能力；2．

7、利用軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真，認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)和波形，要準(zhǔn)確、規(guī)范、獨(dú)立完成仿真內(nèi)容,自覺(jué)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)；3．認(rèn)真完成課程設(shè)計(jì)論文（應(yīng)包含電路圖、元器件清單、仿真調(diào)試及設(shè)計(jì)總結(jié)等）。2.3課程設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)于RC正弦波振蕩器來(lái)說(shuō)，頻率為2100Hz；對(duì)于高階濾波器來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)一個(gè)4階中心頻率為9050HZ的帶通濾波器。11沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3RC正弦波振蕩器工作原理3.1電路原理及元件選擇3.1.1電路原理振蕩電路的原理圖如圖3.1所示。其中集成運(yùn)放A作為放大電路，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是選頻網(wǎng)絡(luò)，而且當(dāng)f=f0時(shí)，它

8、是一個(gè)接成正反饋的反饋網(wǎng)絡(luò)。另外，和支路引入一個(gè)負(fù)反饋。由圖可見(jiàn)，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的串聯(lián)支路和并聯(lián)支路，以及負(fù)反饋中的和，正好組成一個(gè)電橋的四個(gè)臂，因此這種電路又稱(chēng)為文式電橋振蕩電路。圖3.1RC正弦波振蕩器原理圖3.1.2元件選擇RC正弦波振蕩器