RC正弦波振荡器课程设计精要.doc

摘 要 振荡器是一种在没有外加激励信号而自动的将直流电源产生的能量转化为具有一定频率软件 滤波器是对波进行过滤的器件。它的作用实质上是 关键词：RC正弦波振荡器；滤波器；proteus仿真 目 录 1 绪 论 1 2 设计任务 2 2.1课程设计的目的 2 2.2课程设计任务与要求 2 2.3课程设计技术指标 2 3 RC正弦波振荡器工作原理 3 3.1 电路原理及元件选择 3 3.2 参数计算 3 4 4阶带通滤波器工作原理 5 4.1 电路原理及元件选择 5 4.2 参数计算 5 5 Proteus软件介绍 6 6电路仿真与结果分析 7 6.1 RC正弦波振荡器仿真与结果分析 7 6.2 4阶带通滤波器器仿真与结果分析 7 致谢 10 参考文献 11 1 绪 论 本次课程设计的内容包括RC正弦波振荡器电路和高阶带通滤波器电路的设计与仿真两部分。 RC正弦波振荡器电路由四部分组成：放大电路，反馈网络，选频网络，稳幅环节。其中放大电路和反馈网络构成正反馈系统，共同满足AF=1。选频网络由电阻和电容元件组成作用是实现单一频率的正弦波振荡稳幅环节的作用是使振荡幅度达到稳定通常可以利用放大元件的非线性特性来实现 带通滤波器的作用是实现某一段频率范围内的信号通过而将此频带以外的信号阻断带通滤波器经常用于抗干扰设备中以便接收某一频带范围之内的信号而消除低频段和高频段的干扰和噪声f1时即可构成带通滤波器当输入信号通过电路时低通滤波器将的高频信号阻断而高通滤波器将的高频信号阻断最后只有频率范围在的信号才能通过电路于是电路成为一个带通滤波器 2 设计任务 2.1课程设计的目的 通过课程设计，使课本所学知识得到实际应用的同时，增强学生的动手能力和独立思考能力，培养学生的学习兴趣和爱好。通过软件Proteus仿真来使电路达到所要求的技术指标，以此锻炼学生设计和调试电路的能力。 2.2课程设计任务与要求 2.2.1 任务 研究RC正弦波振荡器和高阶(3阶以上)滤波器电路的原理及其应用。 2.2.2 要求 2．利用软件进行电路设计和仿真，认真记录数据和波形，要准确、规范、独立完 成仿真内容,自觉培养严谨求实的科学作风； 3．认真完成课程设计论文（应包含电路图、元器件清单、仿真调试及设计总结等）。 2.3课程设计技术指标 对于RC正弦波振荡器来说，频率为2100Hz；对于高阶滤波器来说，设计一个4阶中心频率为9050HZ的带通滤波器。 3 RC正弦波振荡器工作原理 3.1 电路原理及元件选择 3.1.1 电路原理 0时，它是一个接成正反馈的反馈网络。另外，和支路引入一个负反馈由图可见 图3.1 RC正弦波振荡器原理图 3.1.2 元件选择 RC正弦波振荡器元器件选择如表3.1所示。 表3.1 RC正弦波振荡器元器件选择二极管 5个.2 参数计算 3.2.1 振荡频率 Ui。由于输入电压加在同相输入端，故集成运放的输出电压与输入电压相同，即φA=0。已知当0时，φA+φF=0,电路满足相位平衡条件由此可知电路的振荡频率为 (3.1) 根据给定频率2100HZ，设定C=100nF，由7600Ω。 3.2.2 起振条件 震荡的幅度平衡条件为，已知当0时,由此可以求得起振条件为 (3.2) 已知同相比例运算电路输出电压与输入电压之间的比例系数为 1+3 （3.3） 负反馈支路的参数应满足关系 2 （3.4） 4 4阶带通滤波器工作原理 4.1 电路原理及元件选择 4.1.1 电路原理 如图4.1所示，电路以集成运放为中心，输入端的电容C和电阻R组成低通电路，另一个电容C和电阻R2组成高通电路，两者结合起来接在运放的同相输入端，输出端通过一个电阻R3引回一个反馈。 图 4.1.2 元件选择 器选择 10个.2 参数计算 我们在这里设定滤波器的中心频率f0=9050HZ，电容C=10nF，根据 ）计算得1760Ω。 5 Proteus软件介绍 Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合