创意书格式(附录二)
附录二:
理与电子工程学院团总支学生会2014—2015年度
电子科技作品制作竞赛创意书
团队名称携手青春负责人颜杰
电话183******** QQ 1572096635
团队成员颜杰,谭江,傅鹏,李大伟
课题低频信号发生器
人员分工颜杰:负责前期从上级接收任务,及时收集信息,参加各种课题指导报告会。并在实验中协调团队,促
进合作,安排团队讨论时间,分配任务。还有负责课题创新。寻找老师,学长帮助等。
谭江:负责活动过程中资料的查找,包括到图书馆翻阅资料,上网查找原理及理论知识。也负责课题创新。表格的制作,到学校实验室进行基本实验知识的学习,还有制作过程中的操作。
傅鹏:主要负责实验物品的购买,查找实验相关配件,并在网站上进行购买,收货。而且操作能力超强,所以实验室中他需要进行实验产品各种功能的调试,并提出意见。
李大伟:负责小组实验资金的管理,协同傅鹏进行必备物品的购买,还有实验小组之间关系的处理,确
保团队成员之间的精诚合作,哪里有需要就到哪里去帮忙。也负责实验中小部件的焊接,组织。
以及过程中的照片拍摄,PPT的制作,演讲搞得准备等。
作品原理由矩形波产生电路产生矩形波,在通过积分电路把矩形波转换为锯齿波,再经过差动放大电路将锯齿波转换为正弦波。
(1)矩形波发生电路
利用二极管的单向导电性使电容的充电与放电回路不同,使电容的充电与放电时间常数不相等,从而使矩形波的高电平持续时间与低电平持续时间不相等,调节可变电阻RP来改变占空比,而频率和周期不变。同时利用可变电容Cp,使电容的充电与放电时间常数同时改变,从而实现在占空比不变的条件下调节频率和周期。
接通电源后,它经R1 RP R2充电,当u c大于2/3Ucc时,U0为Uol。这时晶体管T导
通电容C通过R2和T放电,Ucc下降。当Ucc小于1/3Ucc时,U0变为Uoh,这时T截止,Ucc又对电容充电,如此重复过程,U0即为连续的矩形波。
充电电路:Ucc→R1→Rp→D1→地
放电电路:Ucc→D2→Rp→R2→T→地
充放电时间分别是:TP1=0.7R1'C TP2=0.7R2'C
占空比为:D=TP1/TPI+TP2=R1'/R1'+R2'
周期和频率:T=0.7(R1+R2+Rp)C f=1/T
计算:设定R1=1K R2=1K Rp=4k R总=6k R3=2K Rf=5K
由于设计要求输出的信号波形频率为100Hz~10KHz, 通过计算确定变阻器Rf的值为5V,占空比可调范围17%~85%。
(2)三角波发生电路
若t=0,uc=0,u o1=Uoh,则电容C2充电;同时uo按线性逐渐下降,最终从Uol跳变为Uoh。
在u o1=Uol后,电容C2开始放电,u o按线性上升,最终从Uol跳变为Uoh,电容C2开始充电,如此周而复始,产生振荡。
积分器的输出Uo2为Uo2=1/(R4+Rw1)C2∫Uo1dt
Uo1=12V时,Uo2=12t/(R4+Rw1)C2
Uo1=0时,Uo2=0
可见积分器的输入为矩形波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的锯齿波。
频率f=R2/4R1(R4+Rw1)C2
计算:R4=1K、C2=0.1uF
通过计算可得Rw1无的阻值变化范围应为0~30K可变
(1)正弦波发生电路
锯齿波到正弦波的变换电路主要由差动放大电路来完成。差动放大器具有工作点稳定,输入阻值高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移。波形变换的原理是利用差动放大传输特性曲线的非线性。
分析表明,传输特性曲线的表达式为
Ic1=αIe1=αIo/(1+e
Ic2=αIe2=αIo/(1+e
式中α=Ic/Ie≈1;
Io——差动放大器的恒定电流;
Ut——温度的电压当量,当室温为25℃时,Ut≈26mA。
又因为Uid为三角波,设表达式为
Uid=4Um(t-T/4)/T, 0≤t≤T/2
Uid=-4Um(t-3T/4)/T, T/2≤t≤T
式中 Um——三角波幅度;
T——三角波的周期。
则
Ic1=αIo/(1+e 0≤t≤T/2
Ic2=αIo/(1+e T/2≤t≤T
作品原理
图
参考文献(理论知识)
1.《电路与模拟电子技术基础.》林涛林薇顾樱华编2004年6月科学出版社
2.《模拟电子技术基础与应用实例》戈素贞杜群羊吴海青等编著2007年2月北京航空航天大学出版社
3.《电子技术试验与课程设计指导模拟电路分册》郭永贞刘勤编2004年10月东南大学出版社
4.《模拟电子技术基础设计仿真编程与实践》李万臣主编2005年5月哈尔滨工程大学出版社
5.《电子电路计算机仿真技术》周常森编著2001年9月山东科学技术出版社
6.《电子元器件选用·使用·检测一本通》孟贵华编著2006年2月中国电力出版社
7.谢沅清解月珍编《通信电子电路》2000年2月北京邮电出版社
8.梁恩主梁恩维著《Protel 99SE电路设计于仿真应用》2000年11月清华大学出版社9.刘志军编《电子测量与模拟电路实验技术》2001年4月
10.《实用电子电路手册(模拟电路分册)》编写组编《实用电子电路手册(模拟电路分册)》1991年10月高等教育出版社
11.Protel World Wide Web Site https://www.360docs.net/doc/677381012.html,
12.National World Wide Web Site https://www.360docs.net/doc/677381012.html,
创新点
采用包括LM301集成运算放大器和555定时器构成的多谢振荡器
进度安排11月10日:接收班长宣传,进行组队。
11月20日:上交报名表。
11月21日到12月20日:上网查询资料以及到实验室寻求老师的指导,选择课题并构建思路,确定实验分工合作,学习与实验相关知识等。
12月21日到12月29日:制作作品创意书,并上交。
2月1日到3月20日:进行实验,制作产品,至少是一个半成品。(如果有需要的话会在该阶段改变课题)。
3月21日到4月9日:进行实验PPT的制作,组织成品展示过程中的发言稿。确定作品的展示效果。
4月9日到4月23 日:准备结题报告会,准备现场答辩,
制作PPT讲解。
4月23日以后:聚餐并在此过程中结算实验中资金的支出,总结经验与教训,增强合作共赢意识并准备其他挑战。
物理与电子工程学院