模拟电子技术课程设计报告--黄雨龙

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1、模拟电子技术课程设计报告课程名称模拟电子技术基础设计题目函数信号发生器设计所学专业名称自动化班级电类105班学号2010210394学生姓名黄雨指导教师赵俊梅2011年12月20日模拟电子技术课程设计任务书设计（论文）名称：函数信号发生器的设计系(部)、专业：自动化学生姓名：黄雨指导教师：赵俊梅下达时间：2011.12.20一、课程设计应达到的目的：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

2、法二、课程设计任务和基本要求设计任务：设计方波、三角波、正弦波函数信号发生器基本要求：1．方波：要求分别设计出频率可调和占空比可调电路2．三角波：正常起振，并且幅度和频率一定范围内可调3．正弦波：正常起振，并且幅度和频率一定范围内可调函数信号发生器的设计1方波（占空比可调）函数信号发生器1.1方波（占空比可调）函数信号发生器波应用意义方波信号是一种应用极为广泛的信号，它在科学研究、工程教育及生产实践中的使用非常普遍。它通常作为为标准信号，应用于电子电路的性能试验或参数测量。另外，在许多测试仪中也需要用标准的方波

3、信号检测一些物理量。所以研究多谐振荡方波发生器具有非常重要的现实意义。1.2方波（占空比可调）函数信号发生器要求及技术调节Rw电阻器可以看出其占空比的大概范围在20%—80%间，可知也是达到了要的占空比范围。1.3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

4、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。通过对方波发生电路的分析，可以想象，与改变输出电压的占空比，就必须使电容正向和反向充电的时间常数不同，即两个充电的参数不同。利用二

5、极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路。当u。=±Uz时，U。通过Rw1、D1和R3对电容C正向充电，若忽略二极管导通时的等效电阻时间常数为（Rw1/Rw2+R3)C由此表明改变电位器的滑动端可用改变占空比，但周期不变。占空比为（Rw1+R3）/(Rw2+2R3)1.4原理框图见下图（1）2.方波（频率可调）函数信号发生器图（1）2.1方波（频率可调）函数信号发生器主要参数电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均为RC，而且充电的总幅值也相等，因而在一个周期内U0=+Uz的时间与U0=Uz的时间相等，U0为

6、对称方波，电容上电压U0是占空比为1/2的矩形波。根据电容上电压波形可知，在二分之一周期内，电容充电的起始值为-Ut，终了值失+Ut时间常数是R3C有三要素罚求出振荡频率周期T=2R3Cln（1+2R1/R2).震荡频率为f=1/T根据上式调节R1、R2、R3和电容的C的数值可以改变电路的震荡频率。即调节滑动变阻器可以调节振荡频率了。2.2方波（频率可调）函数信号发生器设计思想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

7、出电压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

8、生了自激振荡。2.3原理框图图（2）3三角波（正常起振，并且幅度和频率一定范围内可调）3.1电路组成和说明将方波电压作为积分运算电路的输入，在其输出就得到三角波电压。当方波发生电路的输出电压U01=+Uz时，积分运算电路的输出电压U0将下降，而当U01=-Uz失U0将上升。由于电路中存在RC电路和积分电路两个延迟环节，在实际电路中去掉方波发生电路中的RC回路，使积分电路的输出互为另一个