課程設(shè)計---電壓頻率變換器

《課程設(shè)計---電壓頻率變換器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：電壓/頻率變換器系別：應(yīng)用電子與通信技術(shù)系年月日-19-課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計題目電壓/頻率轉(zhuǎn)換器功能技術(shù)指標(biāo)通過為加電壓的變化改變輸出信號的頻率，輸入電壓為直流電壓（控制信號），輸出頻率為的矩形脈沖，且∝。指標(biāo)：⑴輸入電壓為0～+10V。⑵輸出信號的頻率為0～10kHz。⑶轉(zhuǎn)換精度﹤1﹪線性度優(yōu)于±0.1。工作量工作計劃2011年3月7號分組、選題2011年3月8號——18號設(shè)計電路、安裝、調(diào)試2011年3月21號驗收電路2011年3月22號——24號寫說明書2011年3月25號答辯指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師：-19-目

2、錄第1章緒論11.1設(shè)計要求11.1.1設(shè)計題目和設(shè)計指標(biāo)11.1.2設(shè)計功能1第2章電路的方框圖22.1電路的方框圖22.2電路的方框圖的比較2第3章單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件的選擇43.1單元電路設(shè)計43.2參數(shù)設(shè)計73.3器件的選擇7第4章整機電路的工作原理84.1電路圖84.2電路的工作原理9第5章電路組裝和調(diào)試10結(jié)論11收獲和體會12致謝14參考文獻(xiàn)15附錄16-19--19--19-畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章緒論1.1設(shè)計要求1.1.1設(shè)計題目和設(shè)計指標(biāo)1）設(shè)計題目：電壓/頻率轉(zhuǎn)化器2）技術(shù)指標(biāo)：①V1變化范圍：0～10Ｖ②ｆ變

3、化范圍：0～10KHz③轉(zhuǎn)換精度﹤1﹪1.1.2設(shè)計功能電壓/頻率轉(zhuǎn)化器電路實質(zhì)上是一種振蕩頻率隨外加控制電壓變化的振蕩器，通過外加電壓的變化改變輸出信號的頻率，輸入V1為直流電壓（控制信號），輸出頻率f的矩形脈沖.-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）第2章電路的方框圖2.1電路的方框圖積分器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或電壓比較器電子開關(guān)恒流源fV1電壓/頻率轉(zhuǎn)化器原理圖2.2電路的方框圖的比較①模電部分——積分器積分器積分器采用集成運算放大器和RC元件構(gòu)成的反向輸入積分器，利用輸入電壓的大小改變電容器的充電速度，從而改變振蕩電路的振蕩頻率，故采用積分器作為輸入電路

4、。積分器的輸出信號去控制電壓比較器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可得到矩形脈沖輸出。-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）②數(shù)電部分——單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或電壓比較器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器采用555定時器和RC元件構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路。根據(jù)輸出電壓得到矩形脈沖信號。③電子開關(guān)利用三極管的導(dǎo)通截止的條件來控制電容的充放電，來實現(xiàn)脈沖時間的間隔④恒流源由輸出信號電平通過恒流源反饋方式控制積分電容的恒流放電，當(dāng)電容放電到某一閾值時，電容再次充電。-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）第3章單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件的選擇3.1單元電路設(shè)計1.積分器電路積分器采用集成運算放大器和RC元件構(gòu)成的反

5、向輸入積分器。具體電路如下：+12V-12V-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)計單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器采用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路。具體電路如下：+12V3.電子開關(guān)設(shè)計-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）電子開關(guān)采用開關(guān)三極管接成反向器形成，當(dāng)觸發(fā)器的輸出為高電平時，三極管飽和導(dǎo)通，輸入近似為0，當(dāng)觸發(fā)器輸出為低電平時，三極管截止，輸出近似等于+12V4.恒流源電路設(shè)計恒流源電路可采用開關(guān)三極管T1，穩(wěn)壓二極管Dz等元件構(gòu)成。具體電路如下：。+12V-12V-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）3.2參數(shù)設(shè)計題目要求輸入電壓的范圍為1～10V，而輸出頻率要求為1

6、～10KHz，所以該電路需有1KHz/v的換系數(shù)。輸入有信號電壓Vin時，積分電容充電，積分器輸出下降，當(dāng)降至觸發(fā)器的觸發(fā)電平﹤1/3VCC(VCC=12V),555置位，使得積分電容通過恒流源反向充電，當(dāng)積分電容電壓上升到2/3VCC（VCC=12V）時,又使555復(fù)位，積分電容又開始充電，從而形成振蕩。因為單穩(wěn)態(tài)電路的充電時間tw=1.1*,選擇為43K，為1000p，確定充電時間約為0.05ms。根據(jù)所采用的恒流源電路及參數(shù)設(shè)置以及輸入電壓與輸出頻率的關(guān)系，可確定恒流源對積分電容反向充電時間，從而確定=0.01Uf,=20k.3.3器

7、件的選擇電壓/頻率轉(zhuǎn)化器的輸出信號頻率與輸入電壓大小成正比，輸入控制電壓常為直流電壓，根據(jù)要求選用脈沖信號作為控制電壓。其輸出信號可為正弦波或者脈沖波形電壓。利用輸入電壓的大小改變電容器的充電速度，從而改變振蕩電路的振蕩頻率，故采用積分器作為輸入電路。積分器的輸出信號去控制電壓比較器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可得到矩形脈沖輸出，由輸出信號電平通過一定反饋方式控制積分電容的恒流放電，當(dāng)電容放電到某一閾值時，電容再次充電。所以，輸出脈沖信號的頻率決定于電容的充放電速度，即決定值的大小，這就實現(xiàn)電壓/頻率轉(zhuǎn)化。-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）第4章整機電路的工作原

8、理4.1電路圖-19-畢業(yè)設(shè)計（論文）4.2電路的工作原理運放uA741的組成積分器，CH7555的組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，T1、Dz的組成恒流源。當(dāng)V1的電位高于555電路的觸發(fā)電平