波形发生器实验

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1、.模拟电子电路课程设计任务书适用专业：电子信息工程专业设计周期：一周一、设计题目：信号发生器（一）二、设计目的1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。三、设计要求及主要技术指标设计要求：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。1、方案论证，确定总体电路原理方框图。2、单元电路设计，元器件选择。3、仿真调试及测量结果。主要技术指标1、正弦波信号源：信号频率范围20Hz～20kHz连续可调；频率稳定度较高。信号幅度可以在一定范围内连续可调；2

2、、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调；3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、滑线变阻器3、电阻器、电容器等五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。1、对所测结果（如：输出频率的上限和下限，输出电压的范围等）进行全面分析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。3、给出完整的电路仿真图。4、体会与收获。...一、方案论证与比较1.1方案提出方案一：RC正弦波振荡电路、

3、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。方案二：采用直接频率合成器，从信号的幅度相位关系出发进行频率合成。1.2设计方案的论证和选择方案一电路是通过RC正弦波振荡电路，具有良好的正弦波，正弦波通过电压比较器产生稳定的方波信号，方波信号经过积分器产生三角波，方案一的电路能通过改变门限电压，改变方波的占空比，而且此方案可调正弦波的幅值，方波的频率、占空比。电路简单有效，精度较高，性价比高，易于制造，能应用于各种波形

4、仿真、实验应用等。方案二能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。相对而言，方案一较为合理有效，因此选择方案一。二、系统的功能及设计框图2.1系统的全部功能、要求及技术指标。能产生幅值、频率可调的正弦波，频率占空比可调的方波，方波占空比连续可调。正弦波幅值范围：762.0mV~13.0V，方波频率范围：78.00Hz~3.90kHz，方波占空比可调。2.2确定设计框图

5、（系统包含的单元电路及结构）和总体设计方案电压比较器产生三角波积分器长生方波自激振荡产生正弦波（RC正弦波振荡电路）...RC正弦波振荡电路：确定选频网络是串联还是并联，用滑动变阻器代替电阻，以起到选频的效果，反馈部分用两个并联的二极管，起到稳幅的作用，再加滑动变阻器，用以改变正弦波的幅度；电压比较器：正弦波经过电压比较器变成方波，要改变方波的占空比就得改变其门限电压，通过外加受滑动变阻器调节的电源来实现可调门限电压；积分器：方波经过积分器后即可得到三角波。三、系统仿真调试分析3.1软件仿真原理图3.2模拟仿真过程1.自激振荡产生

6、正弦波...2.方波...2.三角波3.3各项指标测试1正弦波1.1最小频率波形...1.2最大频率波形...1.3最小幅度...1.4最大幅度2.方波方波是由正弦波经电压比较器而得，因此其最大、最小频率与正弦波相同方波占空比可调图2.1滑动变阻器R5置于25%时波形...2.2滑动变阻器R5置于75%时波形...2.三角波3.1滑动变阻器R5置于25%时波形3.2滑动变阻器R5置于75%时波形...四、结语此次实验时间紧，做得较匆促，有些细节未能完善，但总体上来说还算可以。之前对于门限电压等概念有些模糊，通过这次实验，我对其理解

7、加深。仿真过程中遇到不少问题，比如各原件参数的设定不够精确导致波形的失真，要通过相应的公式及要求进行合理设值或者通过改变原件的型号也可以解决。通过这次课程设计，我意识到了在模电方面的薄弱处，特别是理论的应用能力要提高，并且学会了Multisim软件的应用，使我有了让模电应用于实际的一个平台，提高了个人能力。五、参考文献1.彭介华．电子技术课程设计指导．北京：高等教育出版社，20052.张纪成．电路与电子技术（模拟电子技术）．电子工业出版社，20023.黄永定．电子线路实验与课程设计．机械工业出版社，20054.高吉祥主编．电子技术

8、基础实验与课程设计．北京：电子工业出版社，20025．郑步生.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用.电子工业出版社.2002...附录1：设计中用到的元器件、芯片的外引脚图及引脚功能说明电路中用到的元器件：变阻器，滑动变阻器，直流电源，