模拟电子技术课设之信号发生器

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1、实习题目指导教师职称学生姓名学号日期实习题目指导教师职称学生姓名学号日期内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《低频电子线路课程设计》报告实习题目指导教师职称学生姓名学号日期设计题目简易函数信号发生器设计指导教师张鹏举职称讲师姓名高佳玉学号20091105558日期2010-7-149简易函数信号发生器设计摘要信号发生器产生正弦波、方波、三角波的方案有多，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，再将三角波变换成正弦波或将方波变成正弦波关键词信号发生器；正弦波

2、；方波；三角波；1设计任务及主要技术指标和要求1.1设计任务设计一个简易波形发生器，能产生正弦波、方波、三角波。由分立元件和中小规模运放构成。1.2设计技术指标和要求（1）频率范围：1-100Hz。(2）输出电压：方波<=22V，三角波=8V，正弦波>=1V。（3）根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。（4）利用CAD软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。2工作原理2.1设计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。产生正弦波、方波、三角波

3、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—9方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角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，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利

4、用差分放大器传输特性曲线的非线性。图1总设计框图2.2工作原理2.2.1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，电路产生了自激振荡。2.2.2方波---三角波转换电路的工作原理9用集成运算放大器组成比较器和积分电路[1]，积分电路和比较器之间形成负反馈，当负反馈不存在时，在比较器的输出端输入方波信号，则积分电路的输出端输出三角波。当负反馈存在时，即比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则比较器输出方波，积分电路输出三角波

5、。2.2.3三角波---正弦波转换电路的工作原理主要由差分放大电路来完成，差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。3基本组成3.1方波---三角波转换电路图2方波——三角波产生电路93.2三角波---正弦波转换电路图3三角波——正弦波的变换电路4设计步骤4.1步骤4.1.1方波——三角波输出电路设计通过选定的方案，选用比较器和积分电路产生需要的波形。画出电路图，连接电路图

6、，把输出接在示波器上检测。当负反馈不存在时，应算放大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器翻转。A2与R4。、RP2、C1及R5组成反向积分电路。当在U1输入方波时，在U2输出一个上升速度和下降速度都相等的三角波。当负反馈存在时，比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，电路的两个应放A1和A2自激震荡，而且电路形成负反馈，则比较器输出方波，积分电路输出三角波。滑动变阻器9RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。若要求输出频率的范围较宽，可用C1改变频率的范围，PR2实

7、现频率微调。滑动变阻器RP1可实现方波的输出幅值微调，但会影响方波--三角波的频率。4.1.2三角波——正弦波转换电路设计主要由差分放大电路来完成，差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。RP3调节三角波的幅度，RP4调整电路的对称性，其并联电阻RE1用来减小差分放大器的线性区。电容C2,C3,C4为隔直电容，C5为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。4.2电路的参数

8、选择及计算4.2.1方波——三角波电路实物连线中，因为实验室没有0.1uf的电容，我们选择了0.01uf的。一开始很长时间出不来波形，后来将我们改变了一些电阻值，RP1原来是10K的，我们通过实验，最终换成了10K的滑动变阻器，然后把滑片滑到50%的位置，把RP2的滑动变阻器换成了20K的