方波-三角波-正弦波函数信号发生器

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1、苏州科技学院天平学院模拟电子技术课程设计指导书课设名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计学生姓名　王鹏飞1032106110　　　　　　　　　　　　　　　　　王凌飞1032106125　　　　　　　　　　　　　　徐跃　1032106112　　　　　　　　　　　　　　　　　高尚　1032106109　　　　　　专业物联网1021指导教师胡伏原12一　设计课题名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计二　课程设计目的、要求与技术指标2.1　课程设计目的（1）巩固所学的相关理论知识；（2）实践所掌握的电子制作技能；（3）会

2、运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计；（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则；（5）掌握模拟电路的安装测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题；（6）学会撰写课程设计报告；（7）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风；（8）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。2.2　课程设计要求（1）根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分

3、析工作原理，计算元件参数；（2）列出所有元器件清单；（3）安装调试所设计的电路，达到设计要求；（4）记录实验结果。2.3　技术指标（1）输出波形：方波－三角波－正弦波；（2）频率范围：100HZ~200HZ连续可调；12（1）输出电压：正弦波-方波的输出信号幅值为6V.三角波输出信号幅值为0~2V连续可调；（2）正弦波失真度：。图3.2函数发生器设计原理函数发生器组成框图，主要有RC桥式振荡电路，过零比较器，积分器三大主要模块电路构成。经过RC桥式振荡电路产生正弦波波，再经过零比较器产生方波，然后由积分器产生三角

4、波。其总的原理设计框如图：积分器过零比较器正弦波方波三角波RC桥式振荡器图1总的原理框图2.2正弦波产生电路利用RC桥式振荡电路产生正弦波，原理如下图所示；其中RC串并联电路构成正反馈支路，同时兼并选频网络，R1,R4,R5及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。12图2RC桥式振荡电路原理图调节电位器R2，可以改变负反馈深度，以满足震荡的振幅条件和改善波形，利用两个反向二极管D1,D2正向电阻的非线性来实现稳幅。D1,D2采用硅管，且要求特性匹配，才能保证输出波形正负半周对称。R2的接入是为了削弱二极管非线性的影响

5、，以改善波形失真。振荡频率：（2.1）其振幅值条件：（2.2）图3正弦波仿真图2.3方波产生电路12利用过零比较器产生方波，其原理如下图所示，其中D1,D2决定其输出电压的幅值。图4过零比较器原理图由图可知，该电路为处于开环状态的集成运放是一个最简单的过零比较器。犹豫理想运放的开环增益为无穷大。因此，当输入信号小于零时，输出为高电平；当输入信号大于零时，输出为低电平。从示波器输出波形可知，当输入为正弦波时输出为正弦波。其中稳压管的作用是实现限幅。方波的幅值为：(2.3)图5方波仿真图2.4三角波产生电路12利用积

6、分器产生三角波，其原理电路如下图所示：图6积分器原理图图中，同相输入端接地，由于输入端不取电流，同相端电位为零，反相端虚地，流过电容的电流与流过电阻的电流相等经计算可知当输入方波时输出为三角波。三角波的幅值：（2.4）（2.5）（2.6）12图7三角波仿真图2.5函数信号发生器总电路图图8方波—三角波—正弦波函数信号发生器可以通过调节可变电容来达到调节频率的目的。后面产生的方波，三角波的频率与正弦波的频率保持一致，所以只要调解正弦波的频率就能达到调节整个电路的目的。当可变电容为150nf时，它的13%对应800H

7、Z；15%对应700HZ；18%对应600HZ；21%对应500HZ；25%对应400HZ；34%对应300HZ；51%对应200HZ；99%对应100HZ。同时，积分器的电阻值和电容值可以通过正弦波的周期与峰峰值来进行定值。12图9总电路仿真图3实验元器件清单序号名称型号数量1虚拟示波器XSC112可变电容150nf23可变电容6uf14滑动变阻器15k15电阻10k3126电阻15k17常规二极管In400728电阻2.7k19电阻7k110稳压二极管In5235D211电阻6.8k112电阻8k113集成运

8、放TLV2273CD214集成运放TLC25L2ACD115直流电源12V2表1元器件清单4心得体会这个学期通过电子线路与信号与系统的学习。同时通过这次课程设计，我学会了很多，通过实验增强了我动手、思考和解决问题的能力，同时，我也对书本上的知识有了深入细致的了解。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，比如一开始仿真是总是直线基本上两天都是调处直线，真的很郁闷，同学无意识