一種壓控階梯波發生裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種壓控階梯波發生裝置，包括示波器和與示波器輸入端相接的壓控階梯波發生單元，壓控階梯波發生單元包括依次相接的V/F變換器、加法計數器、D/A轉換器和反相比例運算電路，以及與V/F變換器、加法計數器、D/A轉換器和反相比例運算電路均相接的供電電源，反相比例運算電路的輸出端與示波器的輸入端相接；供電電源包括變壓器T1、整流橋D1、電壓轉換芯片LM7812CT、電壓轉換芯片LM7912CT和電壓轉換芯片L7805CT，本實用新型專利技術設計新穎，結構簡單，控制精度高，具有階梯電壓可調的功能，體積小，且使用示波器顯示階梯電壓波形效果好，實用性強。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于階梯波調理
，具體涉及一種壓控階梯波發生裝置。
技術介紹
階梯波是電子測量及電子儀器中常用的波形之一，被廣泛應用于時序控制信號和多極電位基準信號，階梯波的產生也是高校模擬電子技術基礎課的一項實訓項目，意在提高學生的動手能力，加強學生對模擬電子技術的認識分析能力，傳統的階梯波發生電路采用栗式階梯波信號電路，精度低，適用性不強，可調性差，難以滿足精度要求高的場合；而階梯波信號源體積龐大，成本高，不利于學生學習掌握階梯波發生的原理知識，不合適被高校教學實踐廣泛使用；現如今缺少一種結構簡單、體積小、成本低廉、設計合理，采用數字集成電路實現階梯波發生的壓控階梯波發生裝置，通過使用運算放大器組成的電壓頻率轉換電路(V/F變換器)將模擬信號電壓變換成頻率與之電壓成正比的數字信號，可避免使用專用的壓頻變換器，純硬件實現階梯波發生無需編程，抗干擾性強，供電電源同時轉換多種直流電壓，滿足運算放大器雙電源供電需求，可靠性高，同時可手動調節反相比例運算電路輸出，通過示波器顯示階梯波發生結果，有利于學生在教學實訓中記錄觀察各個環節參數變化對階梯波發生結果的影響。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種壓控階梯波發生裝置，其設計新穎合理，結構簡單，控制精度高，具有階梯電壓可調的功能，體積小，且使用示波器顯示階梯電壓波形效果好，實用性強，便于推廣使用。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案是:一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于:包括示波器和與所述示波器輸入端相接的壓控階梯波發生單元，所述壓控階梯波發生單元包括依次相接的V/F變換器、加法計數器、D/A轉換器和反相比例運算電路，以及與所述V/F變換器、所述加法計數器、所述D/A轉換器和所述反相比例運算電路均相接的供電電源，所述反相比例運算電路的輸出端與所述示波器的輸入端相接；所述供電電源包括變壓器Tl、整流橋Dl、電壓轉換芯片LM7812CT、電壓轉換芯片LM7912CT和電壓轉換芯片L7805CT，所述變壓器Tl的原邊兩端分別接市電220V交流電的兩端，變壓器Tl的副邊兩端分別接整流橋Dl的兩個交流輸入端，整流橋Dl的直流正輸出端+與電壓轉換芯片LM7812CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片LM7812CT的OUT管腳與電壓轉換芯片L7805CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片L7805CT的OUT管腳經電阻Rl和發光二極管LEDl接地，整流橋Dl的直流負輸出端-與電壓轉換芯片LM7912CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片LM7912CT的OUT管腳為-12V電源輸出端，電壓轉換芯片LM7812CT的OUT管腳與電壓轉換芯片L7805CT的IN管腳之間的連接點為12V電源輸出端，電壓轉換芯片L7805CT的OUT管腳與電阻Rl之間的連接點為5V電源輸出端，電壓轉換芯片LM7812CT的GND管腳、電壓轉換芯片LM7912CT的GND管腳和電壓轉換芯片L7805CT的GND管腳均接地。上述的一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于:所述V/F變換器包括運放Ul和運放U2，所述運放Ul的反相輸入端經電阻R3與滑動電阻R6的滑動端相接，滑動電阻R6的一個固定端與5V電源輸出端相接，滑動電阻R6的另一個固定端經電阻R9接地，運放Ul的同相輸入端經電阻R8接地，運放Ul的輸出端分兩路，一路經電容CS與運放Ul的反相輸入端相接，另一路經電阻R5與運放U2的同相輸入端相接；運放U2的反相輸入端接地，運放U2的輸出端與電阻R4的一端相接，電阻R4的另一端分三路，第一路與電阻R2的一端相接，第二路經電阻R7與運放U2的同相輸入端相接，第三路與穩壓二極管D3的陽極相接；電阻R2的另一端與二極管D2的陰極相接，二極管D2的陽極與運放Ul的反相輸入端相接，穩壓二極管D3的陰極與穩壓二極管D4的陰極相接，穩壓二極管D4的陽極接地。上述的一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于:所述加法計數器包括計數芯片74LS161、緩沖器CD40175BD和施密特觸發器CD40106BD，所述計數芯片74LS161的QA管腳、QB管腳、QC管腳和QD管腳分別與緩沖器CD40175BD的DO管腳、Dl管腳、D2管腳和D3管腳相接，計數芯片74LS161的CLK管腳分兩路，一路與電阻R4的另一端相接，另一路與施密特觸發器⑶40106BD的第I管腳相接；施密特觸發器⑶40106BD的第2管腳與緩沖器CD40175BD的CLOCK管腳相接。上述的一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于:所述D/A轉換器包括運放U3，所述運放U3的反相輸入端分四路，第一路經電阻RlO與緩沖器⑶40175BD的Ql管腳相接，第二路經電阻Rll與緩沖器⑶40175BD的Q2管腳相接，第三路經電阻R14與緩沖器⑶40175BD的Q3管腳相接，第四路經電阻R15與緩沖器⑶40175BD的Q4管腳相接；運放U3的同相輸入端經電阻R17接地，運放U3的輸出端與滑動電阻R12的滑動端和滑動電阻R12的一個固定端的連接端相接，滑動電阻R12的另一個固定端與運放U3的反相輸入端相接。上述的一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于:所述反相比例運算電路包括運放U4，所述運放U4的反相輸入端經電阻R16與運放U3的輸出端相接，運放U4的同相輸入端經電阻R18接地，運放U4的輸出端分兩路，一路與示波器相接，另一路與滑動電阻R13的滑動端和滑動電阻R13的一個固定端的連接端相接；滑動電阻R13的另一個固定端與運放U4的反相輸入端相接。本技術與現有技術相比具有以下優點:1、本技術電路結構簡單，設計合理，實現方便且成本低。2、本技術供電電源同時輸出12V直流電、-12V直流電和5V直流電滿足運算放大器雙電源供電的同時滿足加法計數器不同供電的需求，可靠穩定。3、本技術設置V/F變換器、D/A轉換器和反相比例運算電路，V/F變換器、D/A轉換器和反相比例運算電路均采用運算放大器實現，純硬件實現階梯波發生無需編程，抗干擾性強，且V/F變換器、D/A轉換器和反相比例運算電路均設置有滑動電阻，可手動調節各個電路中的滑動電阻記錄觀察各個電路參數變化對階梯波發生結果的影響，采用示波器對其顯示，使用效果好。4、本技術設計新穎合理，體積小，接線方便，實用性強，便于推廣使用。綜上所述，本技術設計新穎合理，結構簡單，控制精度高，具有階梯電壓可調的功能，體積小，且使用示波器顯示階梯電壓波形效果好，實用性強，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本技術的技術方案做進一步的詳細描述。【附圖說明】圖1為本技術的電路原理框圖。圖2為本技術V/F變換器的電路原理圖。圖3為本技術加法計數器的電路原理圖。圖4為本技術D/A轉換器和反相比例運算電路的電路連接關系示意圖。圖5為本技術供電電源的電路原理圖。附圖標記說明:I—V/F變換器；2—加法計數器； 3—D/A轉換器；4 一反相比例運算電路；5—示波器；6—供電電源。【具體實施方式】如圖1和圖5所示，本技術包括示波器5和與所述示波器5輸入端相接的壓控階梯波發生單元，所述壓控階梯波發生單元包括依次相接的V/F變換器1、加法計數器2、D/A轉換器3和反相本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于：包括示波器(5)和與所述示波器(5)輸入端相接的壓控階梯波發生單元，所述壓控階梯波發生單元包括依次相接的V/F變換器(1)、加法計數器(2)、D/A轉換器(3)和反相比例運算電路(4)，以及與所述V/F變換器(1)、所述加法計數器(2)、所述D/A轉換器(3)和所述反相比例運算電路(4)均相接的供電電源(6)，所述反相比例運算電路(4)的輸出端與所述示波器(5)的輸入端相接；所述供電電源(6)包括變壓器T1、整流橋D1、電壓轉換芯片LM7812CT、電壓轉換芯片LM7912CT和電壓轉換芯片L7805CT，所述變壓器T1的原邊兩端分別接市電220V交流電的兩端，變壓器T1的副邊兩端分別接整流橋D1的兩個交流輸入端，整流橋D1的直流正輸出端+與電壓轉換芯片LM7812CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片LM7812CT的OUT管腳與電壓轉換芯片L7805CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片L7805CT的OUT管腳經電阻R1和發光二極管LED1接地，整流橋D1的直流負輸出端?與電壓轉換芯片LM7912CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片LM7912CT的OUT管腳為?12V電源輸出端，電壓轉換芯片LM7812CT的OUT管腳與電壓轉換芯片L7805CT的IN管腳之間的連接點為12V電源輸出端，電壓轉換芯片L7805CT的OUT管腳與電阻R1之間的連接點為5V電源輸出端，電壓轉換芯片LM7812CT的GND管腳、電壓轉換芯片LM7912CT的GND管腳和電壓轉換芯片L7805CT的GND管腳均接地。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張志偉，
申請(專利權)人：陜西理工學院，
類型：新型
國別省市：陜西;61