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1、电子技术基SB模撇部分篠殺名隸：信号农望器殺针浣t/信息工程摩枕专尘班級：乡怨通信乂程呂班就名/曇号：2009550^01日期：沏7耳5N9a信号发生器一.设计目的1、进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力。2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。3、学会运用MultisimlO仿真软件对所作出的理论设计进行仿真测试，并能进一步完善设计。4、掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。二、设计内容与要求1、设计、组
2、装、调试函数信号发生器2、输岀波形：正弦波、三角波、方波3、频率范围:lOHz-lOKHz范围内可调4、输出电压：方波VpP<20V,三角波Vpp二6V,正弦波Vpp>lV三、设计方案仿真结果1、方波一三角波一正弦波电路设计思路：设计电路主要由比较器、积分器、差分放大器三大主要模块电路构成。经比较器产生方波，再经过积分器产生三角波，而后由积分器输出信号反馈给比较器，比较器和积分器组成正反馈闭合电路，使其能够完成自激震荡，分别输出方波和三角波。再经过级间耦合电容接入差分放大器，使其再对三角波进行整形变换，最后
3、输出标准正弦波。由比较器和积分器组成方波一三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路上要由弟分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，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，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。方波一三角波一正弦波产生电路:由反相输入的滞回比较器和RC电路组成的电路中，RC凹路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换，从而实现方波的输
4、出。若a点断开，运算发大器A1与R1、R2及R3组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。运放的反相端接基准电压，即U-=0,同相输入端接输入电压Uia,R1称为平衡电阻。对于正弦波输出电路，其中Rw3调节三角波的幅度，Rw4调整电路的对称性，其并联电阻Re2用来减小差分放大器的线性区。电容C2,C3,C4为隔直电容，C5为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。仿真波形:2、各电路产生原理分析(1)方波电路电路的滞回RC电路组既作为延迟为反馈网滞回上器(起用〉充、放电实的自动转换。L丄―工RR
5、由反札I输入比较器和成。RC回路环节，又作络，通过RC现输出状态设某一时刻输出电压Uo二+Uz,则同相输入端电位Up=+UtoUo通过Rf对电容C正向充电。反相输入端电位Un随吋间t的增长而逐渐增高，当t趋于无穷时,Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo从+Uz跃变为・Uz,与此同时Up从+Ut跃变为随后，Uo又通过Rf对电容C反向充屯，Un随时间逐渐增长而减低，当t趋于无穷大时，Un趋于・Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从・Uz跃变为+Uz,Up从跃变为+Ut,电容乂开始正相充
6、电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。(2)三角波电路三角波的产生是由积分电路实现的，积分电路将方波转换成三角波。积分电路的原理图如下：由于集成运放的反相输入端“虚地”，故Uo=-Uc；乂由于“虚断”，运放反相输入端的电流为零，贝\i=ic，故U/=i,R=icR,由以上几个表达式可得积分电路输入电压和输出电压的关系为：由于输入的是方波，所以Ui的值为两个状态，当Ui>0时,0输出波形沖的斜率上升，当*。时，输出波形以倉的斜率下降。上升和下降的斜率相等所以波形对称，形成三角波。原理图:%同相输入迟滞比
7、较器积分器(3)正弦波电路差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。其中Rw3调节三角波的幅度，Rw4调整电路的对称性，其并联电阻Re2用来减小差分放大器的线性区。电容C2,C3,C4为隔直电容，C5为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。3、电路的参数选择及计算（1）方波-三角波中电容C1变化（关键性变化之一）实物连线中，我们一开始很长时间岀不来波形，
8、后来将C2从10uf（理论时可出来波形）换成O.luf时，顺利得出波形。实际上,分析一下便知当C2=10uf时，频率很低，不容易在实际电路中实现。（2）三角波-正弦波部分比较器A1与积分器A2的元件计算如下。取R2二4KQ,则取R3=10KQ,平衡电阻R1二5.1KQ当lOIIzWfWIOKIIz时,取以实现频率波段的转换，R4及RP2的取值不变。取平衡电阻尺"OKI。三角波一＞正弦波变换电路的参数选择原则是：隔
