反向积分电路设计.doc

模拟电子技术课程设计报告书
课题名称
反向积分电路设计
姓名
学号
院、系、部
通信与电子工程学院
专业
电子信息工程专业
指导教师
2011年 12 月 12日
一、设计任务及要求:
设计任务:
设计一个反向积分电路。
要求:
1. 设计一个将方波电源变为三角波的反向积分电路。
2. 总电路由一个过零比较器电路和一个反向积分电路组成。
3. 利用示波器全程跟踪波形变化。
4. 设计电路时,选择适当的电路元件,以使仿真波形更加清晰。
5. ,验证和完善设计方案。
指导教师签名:
2011 年12月日
二、指导教师评语:
指导教师签名:
2011年 12 月日
三、成绩

验收盖章
2011年12月日
反向积分电路设计
1 设计目的
掌握过零电压比较器和反向积分电路的特性及原理。
2 设计思路
(1)设计一个过零电压比较器产生一个方波。
(2)将上面产生的方波作为电源,设计一个反向积分电路。
(3)将已经选择好的各部分电路组合使之构成完整的电路图。
(4),观察波形变化。
3 设计过程

电压比较器是一种用来比较输入信号vi和参考电压Vref的电路,电路如图1所示,图中符号C表示比较器,它在实际应用时最重要的两个动态参数是灵敏度和响应时间。此设计中选用过零比较器,即图中Vref=0时的电路。
图1 电压比较器电路

积分是一中常见的数学运算,这里所讨论的是模拟积分。电路如图2 所示,利用虚地和虚断的概念vn=0,I1=0,因此有i1=i2=i,电容器C以电流i1=v1/R进行充电。假设C初始电压vC(0)=0,则
vN-vO=1/C∫i1dt=1/C∫v1/Rdt
v0=-1/(RC)∫v1dt
上式表明,输出电压v0为输入电压v1对时间的积分,负号表示它们在相位上是相反的。
图2 反向积分电路

,该电路用的是低频率电源,目的是减小积分后波形失真,在这里,我所选的频率是1Hz。
图3 总电路设计图
4 仿真结果
(1)。
(2)接通开关,待电路稳定后,再进行以下步骤。
(3)观察示波器XSC1中波形图如图4所示,红色波形为电源波形,黄色波形为经过电压比较器后波形,如图可知:正弦电压源产生的正弦波经过过零比较器,产生了一个方波,这个方波的周期与原正弦波周期一致。-VDD。
图4 经过电压比较器前后波形图
(4)观察示波器XSC2中波形如图5,红色波形为积分前波形(即电压比较器产生的波形),黄色波形为积分后的波形,不难看出,经过积分电路后波形基本符合积分规律。所以,该电路可以用来分析积分特性,通过观察,不难发现该电路亦可以用来产生三角波电流。
图5 经过反向积分电路前后波形图
5主要仪器与设备
交流电压源一个(1hz,2V);
一个电容(1uF,1uF);
一个电阻(R=100K欧姆);
两个个示波器(XSC1,XSC2);
四个直流电压源(Vcc=5V,VDD-5V,V1=1