课程设计（论文）-设计并制作一个脉冲信号发生器.doc

摘要
脉冲信号发生器的原理主要分为四部分,即正弦波的产生,方波的变换,分频电路和倍频电路,并由这四部分最终产生三种不同频率的信号。利用文氏振荡电路产生1KHZ的正弦波信号,通过过零比较器产生1KHZ的脉冲信号,经过74LS161计数器降频产生100HZ的脉冲信号, 100HZ的脉冲信号由HEF4046BP和HEF4518BP组成的锁相环升频电路变成10KHZ的脉冲信号。
控制电路利用74LS112、CD4051、74LS139控制信号灯,三种控制信号可以通过一个按键控制。
本次设计的要点在于电路的线路的连接及焊接,通过设计体会理论与实际结合的重要性。
关键字: 正弦产生波形转换降频电路锁相环
目录
一、设计任务和要求 3
设计任务 3
设计要求 3
二、系统设计 4
系统要求 4
方案设计 4
系统工作原理 4
三、单元电路的设计 6
单元电路A(直流电源电路) 6
电路结构及工作原理 6
(文氏振荡电路) 7
7
9
元器件的选择及参数的确定 9
单元电路C(过零比较器整形电路) 10
10
11
12
单元电路D(74LS161计数器降频电路) 12
电路结构及工作原理 12
元器件的选择及参数确定 15
单元电路E(锁相环倍频电路) 15
电路结构及工作原理 15
单元电路F(控制电路) 19
19
23
23
四、系统仿真 24
五、电路安装、调试与测试 25
25
25
26
26
26
六、结论 27
七、参考文献 28
八、总结、体会和建议 29
附录 31
一、设计任务和要求
设计任务
设计并制作一个脉冲信号发生器。
设计要求
1、能够输出1KHZ正弦波信号;
2、由该1KHZ正弦波信号产生100HZ脉冲信号;
3、由100HZ脉冲信号产生10KHZ脉冲信号;
4、输出信号能够在这三种信号中通过电子开关进行选择,电子开关由按键控制,并且能够对选择的信号用发光二极管指示;
5、按照要求,设计电路原理图,用multisim进行仿真,用万用板焊接元器件,完成调试、测试,撰写设计报告。
二、系统设计
系统要求
运用所学到的数电和模电知识查找资料并结合实际,设计原理图,焊接元器件,从而达到课设课题的要求。
方案设计
先由文氏振荡电路产生1KHZ正弦波信号,再通过过零比较器产生1KHZ脉冲信号,构成第一路输出;再由74LS161计数器降频产生100HZ脉冲信号,构成第二路输出;100HZ脉冲信号通过HEF4046BP和HEF4518BP组成的锁相环升频电路变成10KHZ脉冲信号,构成第三路输出。
控制电路通过一个按键给74LS112施加触发信号,从而控制模拟开关CD4051从三种信号中选择一路输出,并利用74LS139对选择的信号用发光二极管指示。
系统工作原理
产生预期1KHZ正弦波信号,再将正弦波转换为同频率的脉冲信号,然后降频到100HZ,最终升频到10KHZ,每一步的信号产生都有各种可选方案。比如正弦波的产生就有:利用ICL8038,利用石英晶体振荡电路,利用文氏振荡电路等。方波转换电路有:利用施密特触发器,利用过零比较器,利用555组成的多谐振荡器等。此外,电路设计中要求用1KHZ脉冲信号产生100HZ脉冲信号,由100HZ脉冲信号产生10KHZ脉冲信号,因此我们想到了用74LS161计数器降频产生100HZ脉冲信号,再由HEF4046BP和HEF4518BP组成的锁相环升频电路产生10KHZ脉冲信号。
根据每一部分的设计方案,我们最终选择的方案为:文氏振荡电路、过零比较器组成的整形电路、
74LS161计数器设计的同步十进制加法计数器降频电路和
锁相环升频电路,还有CD4051构成的模拟开关数据选择电路。
:
直流
稳压
电源
电路
文氏
振荡
电路
过零比较器构成的整形电路
信号
控制
电路
锁相环
升频
电路
计数器
降频
电路

原理方框图
三、单元电路的设计
单元电路A(直