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脈寬調(diào)制信號電路設(shè)計報告
一、設(shè)計題目：
脈寬調(diào)制信號電路設(shè)計
二、設(shè)計要求：
脈寬調(diào)制信號的頻率在1000Hz左右可調(diào)，周期為1ms
脈寬調(diào)制信號的脈寬Ton可連續(xù)調(diào)節(jié)（0—0.5ms）
三、用到的器件：
矩形波發(fā)生器、積分器、電壓比較器、電阻、電容等
四、設(shè)計原理：
1、矩形波產(chǎn)生電路
（1）基本原理
利用積分電路(RC電路的充放電時的電容器的電壓)產(chǎn)生三角波，用電壓比較器(滯回)(作為開關(guān))將其轉(zhuǎn)換為矩形波。
（2）工作原理
電路如圖
充電
放電 （3） 振蕩周期的計算
其中：
代入上式得： 同理求得： 則周期為： 從前面我們可知，矩形波的占空比為 占空比可調(diào)電路如圖所示：
可求出占空比：
占空比：
2、三角波產(chǎn)生電路
（1）電路組成
從矩形波產(chǎn)生電路中的電容器上的輸出電壓，可得到一個近似的三角波信號。由于它不是恒流充電，隨時間t的增加uc上升，而充電電流
隨時間而下降，因此uc輸出的三角波線性較差。為了提高三角波的線性，只要保證電容器恒流充放電即可。用集成運放組成的積分電路代替RC積分電路即可。電路如上圖。
集成運放A1組成滯回比較器，A2組成積電路。
（2）工作原理
設(shè)合上電源開關(guān)時t=0，uo1=+Uz，電容器恒流充電， ，uo=－uc線性下降，當下降到一定程度，使A1的U+≤U－=0時，uo1從+Uz跳變?yōu)椋璘z后，電容器恒流放電，則輸出電壓線性上升。
uo1和uo波形如下圖所示。
（3）三角波的幅值
幅值從滯回比較器產(chǎn)生突變時刻求出，對應(yīng)A1 的 時的 值就為幅值。從圖中要看出
當 時
當 時
（4）三角波的周期
由積分電路可求出周期，其輸出電壓 從－ 上升到+ 所需的時間為T/2，所以有：
，
，
3、電壓比較器 （1）將過零比較器的輸入端從接地改接到一個固定電壓值上，就得到電壓比較器，電路如下 路 圖所示： (a) 電路圖 (b)電壓傳輸特性
（2） 電壓比較器的基本特點: 工作在開環(huán)或正反饋狀態(tài)；因開環(huán)增益很大，比較器的輸出只有高電平和低電平兩個穩(wěn)定狀態(tài)；因為是因是大幅度工作，輸出和輸入不成線性關(guān)系。
五、設(shè)計電路與分析
1、U1C將三角波輸出與一個直流電平進行比較，得到方波輸出，方波信號的占空比可在0%至100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，對應(yīng)于VIN的變化范圍為：1/4Vcc至3/4Vcc。
2、方波頻率由R、C、R1、R2決定：
3、f=R2/4R*C*R1 其中：R2 > R1
4、f=2k/(4*4.7k*0.1u*1k)=1064Hz
5、通過計算可得所設(shè)計的電路符合設(shè)計要求。
六、設(shè)計體會： 通過這次課程設(shè)計讓我加深了對模擬電路有關(guān)知識的深刻理解，其中關(guān)于非正選波產(chǎn)生電 路部分與積分器、電壓比較器、等電路器件加深了認識與理解 。同時也注意到了我在模擬電路有些章節(jié)的不足，我希望能在今后的學(xué)習(xí)中對自己能得到新的認識與進步。
七、指導(dǎo)老師意見：
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