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充电时间与决于与非门 3 高电平的时间

发布时间:2019-11-18

  电子丈量课程设想演讲 指点教员:X 尝试者: X 合做者:X 锯齿波发生器 X 锯齿波发生器 1、设想内容: 设想一个锯齿波发生器,要求输出波形如下所示: 2、设想要求: ①周期要求如上图所示。 ②锯齿波峰值大于 10V。 3、尝试所需元器件: ① 4011 一片; ② 电位器 10k(2 个); ③ 9013(2 个); ④电阻 4.7K (1 个),2K(1 个),1K(3 个),100Ω (1 个); ⑤ 电容 470nF(4 个),电解电容 100μ F(1 个); ⑥二极管(1 个) 尝试顶用到的 4011 管脚图: 尝试顶用到的 9013 封拆图: 4.设想道理: 9013 三端子顺次为 E、B、C。 2/9 锯齿波发生器 X 尝试电图: 尝试电图的 PCB 尝试道理: 该尝试电图共分为两部门:前面第一部门为矩形波发生电。 3/9 锯齿波发生器 X 用三个取非门通过 RC 反馈电发生不变的方波,通过调理 R1 取 C1 能够调理方波的周期,由公式 T=2.2RC,拔取 R、C 的值,如 电图中所示,第三个取非门输出端通过电阻和电容取第四个取非门 的输入端毗连,当取非门 3 输出端为高电日常平凡,通过电阻并联对电容 充电,充电时间取决于取非门 3 高电平的时间,当取非门 3 输出端跳 转为低电日常平凡,电容只通过 R3 电阻构成放电回,因为放电回时 间(R3+R6)C2 大于充电时间(R4∥(R3+R6))C2,所 以电容放电时间较长,降低到取非门 4 输入低电平门限电压的时间 长,调理 R4 的值就能够调理电容 C2 的充电电压,从而改变取非门 4 输出端跳转时间。因而通过改变 R4 的电阻值能够改变电容的充放 电时间,从而调理取非门 4 输出的矩形波的占空比,如下图所示 第三个取非门输出 第四个取非门输出 后面第二部门为锯齿波发生电,要使电容的充电电压为线性度优良的曲线,由公式 ? uC (t) ? 1 C iC (t)dt 得,电容的充电电流为恒值,即可得 uC (t) =Kt,获得线性度很是好的锯 齿波。电图如下所示 4/9 锯齿波发生器 X 第一个三极管基极的输入端为占空比可调的矩形波。当取非门 4 输出为低电日常平凡,9013 截止,电源经 R7 对电容 C3 充电,取电容上 端电压为输出电压;当取非门 4 输出跳转为高电日常平凡,9013 导通, 因为 9013 饱和时输出很小,所以电容放电很快,故构成了很短 的扫描回程。同时因为 C4 弘远于 C3,所以 C4 放电时间弘远于 C3, 认为 C4 上的电压连结恒值,第二个三极管形成一个射级跟从器,所 以基极和射极的电压相等,如许 C4 两头的电压就是电位器 R7 两头 的电压,因而电位器 R7 两头的电压连结不变,就了电容上的充 电电流不变,由 uC (t) ? 1 C ? iC (t)dt 知,电压上升过程为斜率不变的曲线 对电容充电,此段时间为积分时间,积分时间的长 短取决于矩形波低电平的时间,因而通过调理 R4 的接入的电阻值就 能够改变锯齿波的积分时间。 5.尝试电阐发及 NI Multisim 10 仿实: 如尝试电图,所取阻值及电容均为面包板上的利用元件的值。 5/9 锯齿波发生器 X 锯齿波峰峰值为 10.3V,周期为 5ms,积分时间 tx 可调。调理 R4 的 值,可调理锯齿波的积分时间 积分时间约占矩形波周期的 20%(占空比 20%) 6.尝试设想制做及调试: 积分时间约占矩形波周期的 80%(占空比 80%) ①.设想制做过程: 该电毗连共分为两部门:第一部门为矩形波发生电;第二部 分为锯齿波发生电。 矩形波发生电:用三个取非门通过 RC 反馈电发生不变的方 波,通过调理 RC 的值能够调理方波的周期;第三个取非门输出端通 过电阻和电容取第四个取非门的输入端毗连,当第三个取非门输出端 为高电日常平凡,通过两电阻并联对电容充电,充电时间取决于并联电阻 取电容的阻值,因为放电回时间大于充电时间,所以电容 放电时间较长,降低到第四个取非门输入低电平门限电压的时间长, 因而改变能够改变电容的充放电时间,从而调理第四个取非门输出的 矩形波的占空比。 锯齿波发生电:输入端为占空比可调的矩形波,高电日常平凡可使 9013 截止,电源对电容充电,积分电发生锯齿波,同时因为 C4 6/9 锯齿波发生器 X 弘远于 C3,所以 C4 放电时间弘远于 C3,认为 C4 上的电压连结恒值, 第二个三极管形成一个射级跟从器,所以基极和射极的电压相等,这 样 C4 两头的电压就是电位器 R7 两头的电压,因而电位器 R7 两头的 ? 电压连结不变,就了电容上的充电电流不变,由 uC (t) ? 1 C iC (t)dt 知,电压上升过程为斜率不变的曲线 对电容充电,此段时间为积分时间,积分时间的长 短取决于矩形波低电平的时间,因而通过调理 R4 的接入的电阻值就 能够改变锯齿波的积分时间。 ②.尝试制做及调试: 正在尝试室毗连时我们把这两部门分隔毗连并测试,最初将两部门 分隔毗连并测试,获得最终的锯齿波波形。次要缘由是如许毗连电 较简单,呈现问题能够及时查找缘由进行更正。 毗连过程中第一部 分,调理 RC 的值 R1=4.8K,C1=470u,得周期为 5ms。第二部门调 节过程呈现的问题次要是:锯齿波的线性度和幅值问题,正在教员的指 导下,我们采用自举电发生线性度好的锯齿波,正在线性度很是 好的前提下恰当调理 R7 使锯齿波峰值大于 10V。 7.尝试成果见附页。 8.尝试总结及感受: 此次尝试过程共分为四部门:电的设想,尝试制做,尝试调试, 总结演讲。电设想之初我们设想的电是近似线 充电,因为 RC 的 7/9 锯齿波发生器 X 值较大,大于积分时间,线性度优良,可是当我们扩大电的占空比, 输出波形的上升趋势曲线,由于要电容的充电电压为线性度优良 的曲线,由公式 uC (t ) ? 1 C ? iC (t )dt 得,电容的充电电流为恒值。所以我 们最后的设想获得的现实成果是一种近似,博狗官网,正在道理上不克不及获得完全显 性的锯齿波。这点指点教员明白对我们的要求,对我们电设想的原 理提出更高的要求。 所以我们改变设想方案,采用电测教员正在讲堂上的自举电 发生锯齿波,我们先理解理论根本学问,晓得正在自举电中能连结电 容上的充电电流不变,就达到了我们课程设想的尝试要求。 通过本次的电子丈量课程设想,我控制了 Multisim 仿实软件及 PROTEL 的使用,该软件为我们工程类学生供给了很好的现实验证 的平台,将我们日常平凡理论进修到的学问使用到实践傍边去。 切身体味进修了模块化的设想,因为电的复杂性,我们很 难一次性将电功能实现出来,全体一次性毗连电的短处还表现正在 无法确定错误呈现正在阿谁部门,模块化之后,确保每个模块功能完美 的前提下整合出所需要的全体电,各个模块的功能相对的简单,这 样一个过程就将复杂的问题为一个一个问题,逐渐获得处理。 整个过程中,我的脱手能力获得了很大的提高,本次的课程设想 电复杂,功能多,我们正在确定仿实准确的前提下,使用日常平凡我们实 验熬炼的尝试能力,将整个电分模块搭接出来,逐渐完美功能。正在 使用面包板的工程中,我大白了合理的结构对整个电毗连的主要 8/9 锯齿波发生器 X 性,然后是使用万用表的蜂鸣档确定各个导线之间的毗连。只要做好 每一小步才能取得全体电的成功。 我感觉最主要的收成是教员对我们道理上提出的要求,一个设想 正在道理上没有达到要求,所获得的成果是不克不及质量的,我们的设 计必必要正在道理上准确无误,这对我们当前的进修和工做是个极大的 自创。 最初感激学院给我们供给此次课程设想的前提,感激教员正在我们 课程设想工程中赐与我们的帮帮和指点。 9/9

  锯齿波发生器设想演讲_工学_高档教育_教育专区。设想一个锯齿波发生器,包罗设想要求,电图,道理,仿实以及硬件电搭建完成实践。完成所有环节后总结演讲