《模拟电子技术基础》课程设计--函数发生器的设计

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1、信息工程学院题目：函数发生器的设计课程：《模拟电子技术基础》专业：电子信息工程班级：姓名：完成日期：2009年1月8日19目录1函数发生器的总方案及原理框图……………………………………………（1）1.1电路设计原理框图………………………………………（1）1.2电路设计方案设计…………………………………………（1）2设计的目的及任务………………………………………………………（2）2.1课程设计的目的……………………………………………（2）2.2课程设计的任务与要求……………………………………（2）2.3课程设计的技术指标………………………………………

2、（2）3各部分电路设计…………………………………………………………（3）3.1方波发生电路的工作原理…………………………………（3）3.2方波---三角波转换电路的工作原理……………………（3）3.3三角波---正弦波转换电路的工作原理…………………（6）3.4电路的参数选择及计算……………………………………（8）3.5总电路图……………………………………………………（10）4电路仿真…………………………………………………………………（11）4.1方波---三角波发生电路的仿真……………………………（11）4.2三角波---正弦波转换电路的仿真……

3、……………………（12）5电路的安装与调试………………………………………………………（13）5.1方波---三角波发生电路的安装与调试……………………（13）5.2三角波---正弦波转换电路的安装与调试…………………（13）5.3总电路的安装与调试………………………………………（13）5.4电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法…………（13）6电路的实验结果…………………………………………………………（14）6.1方波---三角波发生电路的实验结果………………………（14）6.2三角波---正弦波转换电路的实验结果……………………（14）6.3

4、实测电路波形、误差分析及改进方法………………………（15）7实验总结………………………………………………………………（17）8仪器仪表明细清单………………………………………………………（18）9参考文献…………………………………………………………………（19）191．函数发生器总方案及原理框图1.1原理框图1.2函数发生器的总方案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

5、电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器组成的方波—三角波函数发生器的设计方法。产生方波、三角波的方案有多种，如首先产生方波，然后由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波等等。本课题采用先产生方波—三角波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：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。192．课程设计的目的和设计的任务2.1设计目的1．掌握电子系统的一般设计方法2．掌握模拟IC器件的应用3．培养综合应用所学知识来指导实

6、践的能力4．掌握常用元器件的识别和测试5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法2.2设计任务设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器2.3课程设计的要求及技术指标1．设计、组装、调试函数发生器2．输出波形：正弦波、方波、三角波；3．频率范围：在10－10000Hz范围内可调；4．输出电压：方波UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝8V，正弦波UＰ－Ｐ>1V；193．各组成部分的工作原理3.1方波发生电路的工作原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电

7、压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间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-Ut。随后，Uo又通过R3对电容C反向充电，如图中虚线箭头所示。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-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。3.2方波---三角波转换电

8、路的工作原理方波—三角波产生电路19工作原理如下：若a点断开，运算发大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1