函数信号发生器的设计电路

《函数信号发生器的设计电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

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作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．正弦波幅值为0~5V之间可调，失真度小于2%；3．方波幅值为0~12V之间可调；4．三角波峰值为0~5V之间可调。工作内容及时间进度安排第13周：周1---周3：立题、论证方案设计周4---周5：预答辩第14周：周1---周3：仿真实验周4---周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．课程设计总结报告内容摘要本方案主要用集成运放LM324和UA741等元器件设计组成一个

2、简易函数信号发生器。该函数信号发生器主要由迟滞比较器、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有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。本实验主要通过使用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一、概述………………………………………………………………1二、方案设计与论证………………………………………………………………21．方案一……………………………………………………………

3、………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…………………………………………………………………3四、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

4、器、积分器和低通滤波电路，依次分别输出方波、三角波、正弦波。通过调节电压源或滑动变阻器，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、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，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)，也可以采用集成电路(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—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦

5、波等等。1．方案一采用分立器件实现电路组成，主要的部件有双运放uA741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组成的，第一级单元可以产生方波，第二级可以产生三角波，第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，且具有较高的温度稳定性和频率稳定性。3．方案比较与选择方案

6、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。uA741是美国仙童公司较为早期的产品,由于其性能完善,如差模电压范围和共模电压范围宽,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由运作，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

7、较器积分器低通滤波器总原理图如下所示：本课题采用由集成运算放大器组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。并采用先产生方波—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—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，方波到正弦波的变换电路主要由低通滤波电路来完成。2.各组成部分的工作原理2.1方波发生电路从一般原理来分析,可以在滞回比较器电路的基础上,靠正反馈和RC充放电回路组成矩形波发生电路,由于滞回比较器的输出只有两种可能的状态，高电平或低电平，两种不同的输出电平式RC电路进行充电和放电，于是电容上