LM324波形变换电路DIY设计
本文将对LM324波形变换电路DIY设计进行详细的解释和总结,涵盖设计目的、设计原理、实验设备与器件、设计要求、实验过程和模块仿真结果等几个方面。
一、设计目的
本设计的目的是掌握LM324的应用,掌握三角波产生器、加法器、滤波器、比较器的设计。通过本设计,学生可以掌握LM324的使用和特点,对电路设计和分析有更深入的理解。
二、设计原理
LM324是集成运放电路,包括四个独立的、高增益、部频率补偿的运算放大器。它适合于电源电压围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式。在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。
LM324的特点包括:
* 部频率补偿
* 直流电压增益高(约100dB)
* 单位增益频带宽(约1MHz)
* 电源电压围宽:单电源(3—32V)、双电源(±1.5—±16V)
* 低功耗电流,适合于电池供电
* 低输入偏流、低输入失调电压和失调电流
* 共模输入电压围宽,包括接地
* 差模输入电压围宽,等于电源电压围
* 输出电压摆幅大(0至VCC-1.5V)
三、实验设备与器件
实验设备与器件包括:
* LM324芯片
* 导线若干
* 铁丝
* 14脚插槽
* 二极管(IN4700A)
* 电阻:680、1K、2K、3K、10K、47K、20K、30K、100K、1M
* 电位器:2K、10K、20K、50K
* 电容:0.3uF、0.001uF、0.1uF、10uF
* 电路板1块
* 直流电源
* 双踪示波器
* 数字万用表
* 信号发生器
四、设计要求
使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图,实现以下功能:
* 使用低频信号源产生的正弦波信号,加至加法器的输入端
* 加法器的输出电压经选频滤波器滤除频率分量,选出信号为峰峰值等于9V的正弦信号
* 信号再经比较器后在1kΩ负载上得到峰峰值为2V的输出电压
* 电源只能选用+12V和+5V两种单电源,由稳压电源供给
五、实验过程
实验过程包括:
* 根据题意设计出电路图
* 运用protues进行仿真,看电路设计的是否有问题
* 运用软件仿真是应改变电路中某些电阻值,由于实际电路所在环境有干扰和误差
* 绘出实际电路模型后,再焊接电路板,这样易于检查错误
* 正弦信号由信号发生器调试产生
* 三角波发生器中调节RV1,RV2使电路产生峰峰值为4V,周期0.5ms的三角波
* 滤波器调节RV4和RV5使电路输出波形的频率达到正确值,RV6改变波形的幅值使其峰峰值达到9V
* 用示波器观察Uo3,调节电位器RV7,使输出的波形为峰—峰值2V的矩形波
六、模块仿真结果
模块仿真结果显示了自激产生的三角波,红线表示输出波形的峰峰值为4V,周期0.5ms。