压控振荡器的电路设计EDA.doc

《EDA技术》课程设计报告 压控振荡电路的设计 学生姓名：徐昌、吴天宇、汪小玲 指导教师： 许长安 所 在 系： 电子工程系 所学专业： 电子信息工程 年 级： 2012 2014 年 6 月 目 录 一、设计任务与要求 2 二、元器件清单及简介 3 三、设计原理分析 5 四、设计中的问题及改进 8 五、总 结 9 六、参考文献 9 压控振荡电路的设计 一、设计任务与要求 1.1课程设计的研究内容 本课题的主要研究内容是采用集成运算放大器设计压控振荡器的电路，并使用multisim仿真工具对其进行仿真。包括压控锯齿波发生器电路、压控矩形波发生器电路、压控三角波发生器电路、压控方波发生器电路。 设计中要掌握电子电路设计的基本方法包括设计步骤、设计公式、参数计算及电子元器件的选择，掌握multisim在电子电路设计中的应用。 1.2 压控振荡器设计要点 压控振荡器一般分为晶体压控振荡器和LC压控振荡器对于各种用途的晶体压控振荡和LC压控振荡，设计时应考虑的指标大体上可以分为以下几个方面： 1、用运算放大器构成以压控振荡电路（VCO）将模拟电压转换成频率。 2、对上述频率进行计数并显示（用两位数码管即可）。 3、模拟电压可以是直流源，也可以是锯齿波。 4、运算放大器构成的积分器和滞回比较器。 5、利用74ls160D芯片级联来连接两个数码管。 二、元器件清单及简介 2.1电路元器件的选择 表5-1 压控矩形波电路元器件选择 原件名称 原件标注 参数型号 集成运放 UA1 LM324AJ 集成运放 U2 COMPARATOR_VIRTUAL 电阻 R1 50K 电阻 R2 50K 电阻 R3 1K 电阻 R4 0.5K 电阻 R5 10K 电阻 R6 10 K 电容 C1 10nF 电源 VEE -15V 电源 VCC 15V 电源 V1 -9V 稳压管 D2 1N6025B 稳压管 D3 1N6025B 示波器 XSC1 二极管 D1 DIODE_VIRTUAL 十进制计数器 U3、U6 74LS160D2个 数码管 U4 DCD_HEX_BLUE2个 2.2压控振荡器部分元器件介绍 图2.1 multisim中电阻元器件 电阻，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“”表示。有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。它的作用有限流，分流，分压。 图2.2 multisim中稳压二极管元器件 ?稳压二极管的作用，稳压二极管也称齐纳二极管或反向击穿二极管，在电路中起稳定电压作用。它是利用二极管被反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不随反向电流变化这一特点进行稳压的。 图2.3 multisim中二极管元器件 二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。 图2.4 multisim中电容元器件 所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电， 当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。 图2.5multisim中三端集成运算放大器元器件 运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。 三、设计原理分析 3.1 压控脉冲波发生器 脉冲波发生电路在测量、自动控制、通讯、无限电广播和遥控等技术技术领域有着广泛的应用，甚至在收音机、电视台和电子表等日常生活用品也离不开它。总之脉冲波发生电路广泛用于工业生产、科学实验和日常生活等各个领域中。 3.2 压控锯齿波发生器电路设计仿真 图3.1 此电路直流源输入的压控振荡电路，直流源经过积分器得到一个uo1的波形为锯齿波，然后锯齿波经过一个滞回比较器把锯齿波转变成脉冲波。积分器由电阻和电容以及运算放大器组成。滞回比较器由电阻和稳压二极管组成。滞回比较器可用于产生矩形波、三角波和锯齿波等各种非正弦波信号，也可用于波形交换电路