CAD课程设计电压频率变换器.doc

PAGE PAGE 18 2011 ~ 2012 学年 第 二 学期 《电压频率变换器》 课 程 设 计 报 告 题 目 电压/频率变换器 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 电气工程系 2012年6月6日 任务书 课题名称 电压/频率变换器 指导教师（职称） 王忠良 执行时间 2011~ 2012 学年第 二学期 第 十六 周 学生姓名 学号 承担任务 设计目的 掌握使用protel DXP绘制电路原理图 掌握使用protel DXP绘制电路PCB版图的方法 学会制作protel DXP的元件库 设计要求 1．使用protel DXP绘制所设计的电压/频率变换电路的原理图 2．使用protel DXP绘制所设计的电压/频率变换电路的PCB版图，尽量使用单面板 3．对于元件库中没有的器件，须制作元件库 4. 生成元件清单 摘 要 Protel系列电子设计软件在CAD行业中，特别是在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计领域具有多年发展历史的设计软件。由于功能强大，界面友好，操作简便实用，问世以后很快被广大电子设计工程师所接受和熟悉，并成为发展最快、应用最广的CAD软件之一。 电压控制频率应用于振荡电路有很大的发展，在电压控制振荡电路中除了与PLL频率合成器组成频率可变范围较少的VCO以外，还有与控制电压准确成比例而频率变化范围较宽的VCO，这称为电压-频率（V/F）转换器或函数发生器。 另一方面，频率信号抗干扰性好，便于远距离传输，可以调制在射频信号上进行无线传输，也可调制成光脉冲用光纤传送，不受电磁场影响。由于这些优点，在一些非快速而又远距离的测量中，如果传感器输出是电压信号，愈来愈趋向于使用电压/频率转换器，把传感器输出的信号转换成频率信号。 本次课程设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度，从而改变振荡电路的振荡频率，故采用积分器作为输入电路，积分器的输出信号去控制电压比较器或者单稳态触发器，可以得到矩形脉冲输出，由输出信号电平通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电，当电容放电到某一阈值时，电容C再次充电，由此实现VI控制电容充电放电速度，即控制输出脉冲频率。 关键词: V/F转换;Protel DXP. 第一章 电压/频率变换器的原理 1.1设计原理 电压/频率变换器的输入信号频率f。与输入电压Vi的大小成正比，输入控制电压Vi常为直流电压，也可根据要求选用脉冲信号作为控制电压，其输出信号可为正弦波或者脉冲波形电压。 本设计利用输入电压的大小改变电容的充电速度，从而改变振荡电路的振荡频率，故采用积分器作为输入电路。积分器的输出信号去控制电压比较器或者单稳态触发器，可得到矩形脉冲输出，由输出信号电平通过一定反馈方式控制积分电容恒流放电，当电容放电到某一阈值时，电容C再次充电。由此实现Vi控制电容充放电速度，即控制输出脉冲频率。 1.2原理框图设计 如图1-1所示： 积 积 分 器 单稳态触发器 或电压比较器 电 子 开 关 恒 流 源 图1-1 原理框图设计 1.3用Protel DXP绘制总电路图 1.3.1创建一个设计项目 （1）执行菜单命令“File\New\PCB Project”，如图1-2所示，建立一个空的项目文件后的项目工作面板。 图1-2 （2）执行菜单命令“File\Save Project”，出现如图1-3所示的Save的对话框，在“文件名”下拉列表框中输入“Examples”作为项目文件名，在“保存在”下拉列表中选择“Examples”文件夹。 图1-3 （3）单击“保存”按钮。 1.3.2新建原理图文件 （1）执行菜单命令“File\New\Schematic”，在刚才建立的项目中新建原理图。或者右键单击Project工作面板中的amplifier.PrjPCB，在显示菜单中执行“New\Schematic”命令。或者单击Project面板中的Project按钮，然后再选择“New\Schematic”命令，都可以建立一个新的原理图文件，默认的文件名为Sheet1.SchDoc,新建项目和原理图文件后的窗口 （2）执行菜单命令“File\Save”，在显示的“Save”对话窗中将新建的原理图以“Examples”为文件名保存在Examples 文件夹中，接下来就可以在打开的原理图编辑器中绘制原理