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1、电子电路课程设计数控正弦函数信号发生器,2,目 录,一、课程概况简介二、课题技术指标三、设计提示四、预习要求五、报告要求,3,一、课程概况简介,课程名称: 电子电路课程设计 （32学时，两周） 课程性质: 必修 （2学分）教 材:电子电路课程设计教学目的:1.提高模拟电路、数字电路理论和实验的综合能力。2.掌握综合型电子电路的设计、装配和调测方法。3.掌握电子元器件资料和电路资料的检索方法。4.提高设计报告的撰写能力。5.全面培养学生科技工作素质。,4,教学进程：1. 设计要求和提示（在实验室教师授课，半天）查阅资料、设计电路（同学独立完成，1天半）。2. 讲述装配方法和调测要求（2学时）。3
2、. 调测。 4. 验收。5. 撰写报告（第二周星期五）、讲评、收尾。实验室考勤时间：上午：8:00-11：30，下午13:45-16:45，晚上17:30-20:30,5,教学方法：1. 教法： 在实验室集中，分3次讲解。 * 电路设计提示。 * 装配要求、调测方法。 * 实验报告撰写要求。 辅导实验、最后逐一验收。2. 学习方法： *认真自学电子电路课程设计相关章节。 * 独立完成设计。 *独立装配、调测、撰写设计报告 。,6,课程纪律：1. 旷课达三分之一以上无成绩，必须重修。2. 设计报告必须手写，不得打印。3. 预习报告和设计报告抄袭他人者，报告成绩按0分论处。4. 迟到、早退3次成绩
3、降档。成绩评定：1. 评分项目：预习报告、装配水平、调测水平、完成指标、报告。 2. 成绩分档：优秀、良好、中等、及格、不及格、不及格必须重修，没有补考。,7,评分标准,备注：前六项相加为100分，后两项在此基础上加减。新颖性加分不得超过10分。考勤扣分：旷课、迟到、早退酌情扣分。操作是学生动手能力的反映，由指导教师根据学生能力打分。总评的百分制成绩换算为优、良、中、及格、不及格五级形式上报教务处。合格者获学分2分。,8,二、课题技术指标,课题名称：数控正弦函数信号发生器 1、整体功能要求 数控正弦函数信号发生器的功能是： 用数字电路产生正弦波信号，输出信号的频率和电压的幅度均由数字式开关控制
4、。,9,2、系统结构要求 数控信号发生器的结构如图1所示，其中波形发生器采用数字电路产生正弦波信号，频率选择开关用于选择输出信号的频率，幅度选择开关用于选择输出信号电压幅度，频率选择开关和幅度选择开关均应采用数字电路。 通过频率控制开关改变频率控制电路的输出频率，由此改变计数器（地址发生器）的循环计数速度，进而改变从存储器取出的速度，经D/A变换后输出正弦波信号，再由幅度控制开关控制输出信号的电压幅度。,10,11,3、电气指标, 输出信号波形：正弦波 。, 输出信号频率范围：10Hz1.25KHz, 输出信号最大电压：5V（峰峰值）。, 输出频率最小步长：5Hz。, 幅度选择档位：64档。,
5、12,4、扩展指标（1）正弦波频率步长改为1Hz。（2）正弦波幅度可步进调整，调整范围为100mV3V，步长为100mV。（3）正弦波频率可自动步进，步长为1Hz。5、设计条件（1）电源条件：直流稳压电源提供5V电压。,13,元器件清单,14,三、设计提示,1、工作原理,基准频率：时基电路以.2768MHz的晶振分频产生12.8KHz频率，由12.8KHz十分频产生1.28KHz频率，再经过256个地址计数器的分频得到5Hz频率。是否有其他方法，请同学们自己在设计时可以考虑下。 地址计数器产生256个地址依次从存储器中取出正弦信号的样值。该样值经D/A（）变换，输出一正弦波。幅度开关控制衰减电
6、路使幅度变化。放大电路可满足输出信号的幅度及输出阻抗的要求。,15,基准电路,D/AII,256分频,锁相环电路,正弦函数表,D/A I,输出,幅度开关,可变256分频,16,2、频率控制电路,频率控制电路含时基电路，频率开关和PLL压控振荡器。若输出正弦信号频率要求为10Hz1.25KHz，则模256计数器输入时钟信号的频率范围为2.56KHz 320KHz，即：第一部分电路产生的方波频率范围的下限应小于2.56KHz，上限应为320KHz。就是PLL锁相环要输出上述频率。,17,2.1时基电路的设计,首先选择4060振荡及分频芯片加上3.2768MHz晶体经过8位分频产生12.8KHz方波
7、信号，再10分频产生1.28KHz给PLL(锁相环)作为基准时钟。利用PLL倍频功能产生2.56KHz至320KHz频率方波。（N=2-255),18,时基电路,19,2.2 锁相环CD4046,20,21,22,2.3 PLL（锁相环CD4046）倍频电路,23,3、地址计数器的设计,M=256计数器，可由CD4040实现(12位二进制计数器)。,24,4、存储器及正弦函数表,25,（1）28C64芯片的管脚图,26,（2）正弦函数表的算法设计：,用C语言进行如下编程： #include #include #define pi 3.1415926 void main() int n,I; f
8、loat m; for(n=0;n256;n+) m=(255+255*sin(2*pi/255*n)*0.5,27,i=int(m); if (m-1=0.5) print(“5x”,i+1); else print (“5x”,i); ,28,（3）输出数据作为EEPROM里面输入的正弦函数表：,29,5、DAC0832芯片,DAC转换方式有很多种，其中在单片集成D/A转换器中，一般采用的多是R-2R的倒T型电阻解码网络。,DAC0832芯片是CMOS双列直插式单片8位D/A转换组件，它专用于直接与微处理器Intel8080，Z80，8048等接口，其内部结构如图所示。其芯片内部有R-2R
9、的倒T型网络，用来对标准参考电流进行分流，完成D/A转换，它的输出电流I0正比于输出的数字量。,30,DAC0832芯片内部结构框图,31,32,6、D/A(I)电路,33,34,7、数字幅度控制电路由D/A电路组成,信号从Vref输入，利用DAC0832内部的R-2R电阻网络构成衰减器，实现一个程控放大器。,35,36,四、预习要求,1、认真阅读教材 要求认真阅读电子电路课程设计相关章节。,2、 查阅资料 查找设计提示中要求的各种参考资料并认真学习。,37,（1）按照实验要求，绘制电路草图。（2）必须绘制在规定的坐标纸上，必须用铅笔绘制。（3）集成电路必须采用CAD功能符号形式，不可用管脚图
10、。（4）所有元件必须有标号。（5）独立设计。,3、设计电路并绘制电路图,38,五、课程设计报告格式：,1、封面填写要求：设计题目 数控正弦函数信号发生器课程名称 电子电路课程设计班 级 学生姓名 学号指导老师 开课日期 2015年8月31日至2015年9月11日,39,2、目录,目录第一章 课题概述 - 1.1 整体功能要求- 1.2 结构要求- 1.3 电气指标- 第二章 系统方案设计 - 2.1 系统框图- 2.2 工作原理- 2.3 MC4046和DAC0832介绍 - 2.4 存储器AT28C64B原理介绍,40,第三章 单元电路设计- 3.1 时基电路的设计 - 3.2 频率控制电路的设计 3.3 地址计数器的设计 - 3.4 正弦函数表存储电路的设计- 3.5 数模转换电路的设计 - 3.6 数字幅度控制电路- 3.7 元件清单_,41,第四章 单元电路调测 4.1 时基电路的调测- 4.2 频率控制电路的调测- 4.3 地址计数器的调测- 4.4 波形选择电路调测- 4.5 数控幅度电路调测 - 4.7 整体指标调测 - 1、输出信号波形 2、输出信号频率范围 3、输出信号幅度范围,42,第五章 设计小结 - 5.1 设计任务完成情况- 5.2 问题和改进 -参考文献-附录一（面包板图）-附录二（原理图两张）-,43,谢 谢！,
