电子CAD课程设计报告

电子CAD课程设计报告题目基于集成运放的方波、三角波产生电路学号37班级机电s09-3学生谭竞争指导教师徐小鹏2011年06月26日2基于集成运放的方波、三角波产生电路一、设计任务使用集成运放实现三角波方波发生电路，输出两档频率分别为1~10Hz和10~100Hz的方波和三角波。二、电路设计1..原理图设计（包括原理图及电路原理分析）如图所示的滞回电压比较器级联一积分器，再将积分器的输出作为比较器的输入，如图所示。由于积分器可将方波变为三角波，而比较器的输入又正好为三角波，因此可定性判断出，图中电路的输出电压uo1为方波，uo2为三角波，如图10-5所示。下面分析其振荡周期。+-++-+R1R2R3RCUZuo1uo2积分器输出电压从-Uth增加到+Uth所需的时间为振荡周期T的一半，由积分器关系式2Zthth00d)(1TtttURCUU或212ZthTURCU注意到Z21thURRU，故214RRCRT振荡频率则为31241RCRRTfUZ-UZUth-Uthtuo1uo20方波——三角波发生器的输出波形而对于上图所示三角波发生电路中，左边为同向输入滞回比较器，右边为积分运算电路。左边输出为方波，经过右边积分变为三角波。电路采用集成运放的放大特性4实现滞回电压比较器输出方波，再使用积分电压比较器实现三角波的生成。经过计算得出振荡周期：T=4*R1*R3*C/R2所以频率为：f=R2/(4*R1*R3*C)稳压管的大小决定了方波输出的幅值大小，调节电路中R1，R2，R3的阻值和C的容量，可以改变震荡频率;而调节R1和R2的阻值，可以改变三角波的幅值。通过单刀双掷开关的作用可以使积分器电容的大小有两个不同值，从而可以输出两档分别为1~10和10~100hz频率的对应波形。2.元件选取及参数计算集成运放采用LM324实现电路放大功能；电阻采用相应阻值即可实现输出频率相应的发生电路。稳压管实现滞回比较器输出稳定的电压，形成方波电路，电容和集成运放形成积分电路，将方波积分变成三角波。元件名称LibRefFootprintPartR1RES2AXIAL0.41KR2RES2AXIAL0.440KR3RES2AXIAL0.41KR4RES2AXIAL0.410KR5RES2AXIAL0.410KRP1RES4VR20~360KC1CAPRAD0.11uFC2CAPRAD0.110uFD1ZENER1DIODE0.46VD2ZENER1DIODE0.46VA1OPAMPDIP14LM324A2OPAMPDIP14LM324单刀双掷开关PSWSPDTSIP3将原理图按照电路图画好后，将上述数值输入到每个元件的参数中，进行电气规则检查，显示没有错误。然后回到文件夹建立一个PCB图，给PCB添加合适的规则库，再在规则中将线宽改为40mil。再返回到原理图中，点击UpdatePCB显示没有错误，再生成PCB，则PCB中的元件就好了。选择自动布局，到达自己理想的布局结果就停止自动布局。之后再手动调整个别原件达到比较好的布局就可以了。用焊接线将原件布局圈在里面，然后再选择自动布线，再焊上焊盘，一个完好的PCB图就好了。5三、总结在这几天的学习中，培养了我们的自学能力，对ad也有了出不得了解和使用技巧，现在我们已经可以使用此软件进行简单的电路PCB板绘制工作。这次电子线路CAD试验对我们的影响将受用终身。在这次课程设计中，我学会了怎样去根据课题的要求去设计电路和模拟出电路的原理及实物的分析。自己分析解决问题能力得到很大的提高。在以后学习中我要加强对使用电路的设计和选用能力。但由于电路比较简单、定型，而不是真实的生产、科研任务，所以我基本上能有章可循，完成起来并不困难。把过去熟悉的定型分析、定量计算逐步，元器件选择等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。这对今后从事技术工作无疑是个启蒙训练。通过这种综合训练，我们可以掌握电路设计的基本方法，提高电脑模拟电路实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领，为以后毕业设计和从事电子实验实际工作打下基础。同时也让我充分认识到自己的空想与实践的差别，认识莫眼高手低，莫闭门造车，知识都在不断更新和流动之中，而扎实的基础是一切创造的源泉，只有从本质上理解了原理，才能更好的于疑途寻求柳暗花明，实现在科学界的美好畅游和寻得创造的快乐。四、设计成果（原理图及元件报告信息、PCB图及报告信息、规则检查结果）电路原理图：6原理图规则检查：PCB板图：7PCB板立体图：8PCB板规则检查：