題目基於整合運放的方波、
三角波產生電路
學號 3080432026
班級通訊081
學生侯倉
指導教師張華曹
2010 年
基於整合運放的方波、三角波產生電路
一、 設計任務
使用整合運放實現三角波方波發生電路，輸出兩檔頻率分別為1~10hz和10~100hz的方波和三角波。
二、 電路設計
1..原理圖設計（包括原理圖及電路原理分析）
如圖所示的滯回電壓比較器級聯一積分器，再將積分器的輸出作為比較器的輸入，如圖所示。由於積分器可將方波變為三角波，而比較器的輸入又正好為三角波，因此可定性判斷出，圖中電路的輸出電壓uo1為方波，uo2為三角波，如圖10-5所示。下面分析其振盪週期。
積分器輸出電壓從-uth增加到+uth所需的時間為振盪週期t的一半，由積分器關係式
或注意到，故
振盪頻率則為
方波——三角波發生器的輸出波形
而對於上圖所示三角波發生電路中，左邊為同向輸入滯回比較器，右邊為積分運算電路。左邊輸出為方波，經過右邊積分變為三角波。電路採用整合運放的放大特性實現滯回電壓比較器輸出方波，再使用積分電壓比較器實現三角波的生成。
經過計算得出振盪週期：t=4*r1*r3*c/r2
所以頻率為：f=r2/(4*r1*r3*c)
穩壓管的大小決定了方波輸出的幅值大小，調節電路中r1，r2，r3的阻值和c的容量，可以改變**頻率;而調節r1和r2的阻值，可以改變三角波的幅值。通過單刀雙擲開關的作用可以使積分器電容的大小有兩個不同值，從而可以輸出兩檔分別為1~10和10~100hz頻率的對應波形。
2.元件選取及引數計算
整合運放採用lm324實現電路放大功能；電阻採用相應阻值即可實現輸出頻率相應的發生電路。穩壓管實現滯回比較器輸出穩定的電壓，形成方波電路，電容和整合運放形成積分電路，將方波積分變成三角波。
將原理圖按照電路圖畫好後，將上述數值輸入到每個元件的引數中，進行電氣規則檢查，顯示沒有錯誤。然後回到資料夾建立乙個pcb圖，給pcb新增合適的規則庫，再在規則中將線寬改為40mil。再返回到原理圖中，點選update pcb顯示沒有錯誤，再生成pcb，則pcb中的元件就好了。
選擇自動布局，到達自己理想的布局結果就停止自動布局。之後再手動調整個別原件達到比較好的布局就可以了。用焊接線將原件布局圈在裡面，然後再選擇自動佈線，再焊上焊盤，乙個完好的pcb圖就好了。
三、 總結（電子線路cad過程、原理圖編輯流程及要點、pcb設計流程及要點）
剛開始，了解了實驗任務後，通過上網查資料和閱讀模擬電子技術基礎和電子線路cad等相關書籍，所要求的電路原理圖也慢慢確定下來。結合書上的原理分析，計算出所需電阻值大小和電容的大小。分析計算出輸出波形的週期和頻率，最終確定出完整的電路圖和電路圖分析思路。
在繪製原理圖時，整合運放型號的選擇通過幾天來上網查閱資料，最終確定為lm324，從而實現滯回電壓比較器的電路和積分運算電路。在實際操作中遇到很多問題，各種元件的封裝形式和許多元件的選擇問題，通過幾天的實踐查閱，確定了各種元件的封裝和遠見的選擇，並畫出合理的電路原理圖。在生成pcb板的過程中，將二極體的管腳改為1、2和電路對應起來，從而改掉了二極體的連線問題。
這次課程設計，我採用的是通過上網的查閱和模擬電子技術基礎書的分析所完成的，課程設計的任務是設計乙個簡單的電子電路裝置。需要我們綜合運用「模擬電子技術基礎」課程的知識，通過查閱資料、方案論證與選定；設計和選取電路和元器件，分析元器件的引數選擇，完成設計任務。
在這幾天的學習中，培養了我們的自學能力，對protel 99se也有了出不得了解和使用技巧，現在我們已經可以使用此軟體進行簡單的電路pcb板繪製工作。這次電子線路cad試驗對我們的影響將受用終身。
在這次課程設計中，我學會了怎樣去根據課題的要求去設計電路和模擬出電路的原理及實物的分析。自己分析解決問題能力得到很大的提高。從中我發現自己並不能很好的熟練去使用我所學到的模電知識。
在以後學習中我要加強對使用電路的設計和選用能力。但由於電路比較簡單、定型，而不是真實的生產、科研任務，所以我基本上能有章可循，完成起來並不困難。把過去熟悉的定型分析、定量計算逐步，元器件選擇等手段結合起來，掌握工程設計的步驟和方法，了解科學實驗的程式和實施方法。
這對今後從事技術工作無疑是個啟蒙訓練。通過這種綜合訓練，我們可以掌握電路設計的基本方法，提高電腦模擬電路實驗的基本技能，培養分析解決電路問題的實際本領，為以後畢業設計和從事電子實驗實際工作打下基礎。
同時也讓我充分認識到自己的空想與實踐的差別，認識莫眼高手低，莫閉門造車，知識都在不斷更新和流動之中，而紮實的基礎是一切創造的源泉，只有從本質上理解了原理，才能更好的於疑途尋求柳暗花明，實現在科學界的美好暢遊和尋得創造的快樂。
一切資源為我所用，很經典的一句話點中了當今資訊的重要，也揭示了搜尋資訊的重要性，只有學會利用別人以發現的才可以少走彎路，盡早取得成功。最後，感謝老師的支援和教導，期待新的征途。
四、 設計成果（原理圖及元件報告資訊、pcb圖及報告資訊、規則檢查結果）
電路原理圖：
原理圖規則檢查：
pcb板圖：
pcb板立體圖：
pcb板規則檢查：
pcb板資訊：
specifications for
on 7-jul-2010 at 15:33:24
size of board2.3 x 2.52 sq in
equivalent 14 pin components 1.27 sq in/14 pin component
components on board13
layerroute pads tracks fills arcs text
toplayer0 51 0 0 0
bottomlayer0 41 0 0 0
topoverlay0 75 0 2 26
keepoutlayer0 10 0 0 0
multilayer68 0 0 0 0
total68 177 0 2 26
layer pairvias
total0
non-plated hole size pads vias
total0 0
plated hole sizepads vias
28mil (0.7112mm7 0
30mil (0.762mm4 0
32mil (0.8128mm57 0
total68 0
top layer annular ring size count
18mil (0.4572mm43
30mil (0.762mm14
34mil (0.8636mm7
120mil (3.048mm4
電子線路CAD
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