函数信号发生器的设计电路

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1、北华航天工业学院〈〈电子技术〉〉课程设计报告报告题目：信号发生器设计电路设计一个能产生方波、三角波、正弦波的函数发生器，要求如下:1.输出波形频率范围为20Hz〜20kHz且连续可调；2.正弦波幅伉为0~5V之间可调，失真度小于2%;3.方波幅值为（T12V之间可调；4.三角波峰值为0~5V之间可调。Ml--^-MlMl--Ml-)il3ii4ii11141—14第周周第周周工作内容及时间进度安排3:立题、论证方案设计5:预答辩3:仿真实验5:验收答辩课程设计成果1.与设计内容对应的软件程序2.课程设计总结报告本方案主要用集成运放LM324和UA741等

2、元器件设计组成一个简易函数信号发生器。该函数信号发生器主耍由迟滞比较器、积分器电路、二阶RC有源低通滤波器电路等三部份组成。迟滞比较器电路形成方波，经积分器电路输出三角波，再经二阶RC冇源低通滤波器电路形成正弦波，通过电源实现1〜12V可调，经过电位器实现频率调节。由此构成了一个简易的函数信号发生器。本实验主耍通过使用Multisim、protel软件等完成电路的软件设计。关键字：集成运放方波三角波正弦波目录M1二、方案设计与论证21.挑一22.方案二2三、单元电路设计与分析21.迟滞比较器32.积分器33.低通滤波器3P4、总原理图及元器件清单4五、结

3、论6六＞心得体会6七、参考文献6一、概述通过集成运放构成迟滞比较器、积分器和低通滤波电路，依次分别输出方波、三角波、：ll•:弦波。通过调节电压源或滑动变附器，可改变波形的幅值和频率。本方案主要用集成运放LM324和UA741等元器件设计组成一个简易函数信号发生器。该函数信号发生器主耍由迟滞比较器、积分器电路、二阶RC有源低通滤波器电路等三部份组成。迟滞比较器电路形成方波，经积分器电路输出三角波，再经二阶RC冇源低通滤波器电路形成正弦波，通过电源实现1〜12V可调，经过电位器实现频率调节。由此构成了一个简易的函数信号发生器。本实验主耍通过使用Multis

4、im、protel软件等完成电路的软件设计。关键字：集成运放方波三角波正弦波目录M1二、方案设计与论证21.挑一22.方案二2三、单元电路设计与分析21.迟滞比较器32.积分器33.低通滤波器3P4、总原理图及元器件清单4五、结论6六＞心得体会6七、参考文献6一、概述通过集成运放构成迟滞比较器、积分器和低通滤波电路，依次分别输出方波、三角波、：ll•:弦波。通过调节电压源或滑动变附器，可改变波形的幅值和频率。二、方案设计与论证函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及鋸齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，冇产生三种或多种波形的函数发

5、生器，使用的器件可以是分立器件（如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管），也口J以釆用集成电路（如单片函数发生器模块8038）。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波一方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。1.方案一釆用分立器件实现电路组成，主耍的部件有双运放HA741运算放大器、电压比较器、积分运算电路、二阶低通滤波电路、选择开关、电位器和一些电容、电阻组成。该方案由三级单元电路绀成的，第一级单元可以产生方波，第二级可以产生三角波，第

6、三级可以产生正弦波。2.方案二采用集成电路实现，主要部件有高速运算放大器LM318、单片函数发生器模块5G8038、选择开关、电位器和一些电容、电阻组成。该方案通过调节不同电位器可调节函数发生器输出振荡频率大小、占空比、正弦波信号的失真，可产生精度较高的方波、三角波、正弦波，且具冇较高的温度稳定性和频率稳定性。3.方案比较与选择方案二采用芯片虽然精度较高，温度稳定性和频率稳定性比较好，而它们只能产生300kHz以下的中低频正弦波、矩形波和三角波，且频率与占空比不能单独调节，从而给使用带来很大不便，也无法满足高频精密信号源的要求。HA741是美同仙童公司较

7、为早期的产品，由于其性能完善，如差模电压范围和共模电压范同宽，增益高，不需外加补偿，功耗低，负载能力强，有输出保护等，因此具有较广泛的应用。uA741这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自巾运作，可以方便的输出精度较高的方波、三角波、正弦波。综上所述，本课题选用方案一。三、总原理图及元器件清单1.总原理图多波形信号发生器方框图如下图所示:比较器积分器低通滤波器总原理图如下所示：木课题采用由集成运算放大器组成的方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法。并采用先产生方波一三角波，再将方波变换成正弦波的电路设计方法:由比较器和积分器组成方波一三角波产生

8、电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，方波到弦波的变换电路主要由低通滤波电路