方波_三角波_正弦波函数信号发生器81221.doc

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1、......引言现今世界中电子技术与电子产品的应用越加广泛，人们对电子技术的要求也越来越高。因此如何根据实际要求设计出简便实用的电子技术物品便显得尤为重要。灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。能将简单的易获取的信号转换为自己所需的复杂信号是一项必不可少的技术。以555定时器为核心器件，制作一种方波-三角波-正玄波函数转发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。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。输出波形

2、的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。.专业资料.......摘要随着众多领域对于复杂的、可由用户定义的测试波形的需要而形成和发展起来的，波形发生器的主要特点是可以产生任何一种特殊波形，输出信号的频率、电

3、平以及平滑低通滤波的截至频率也可以作到程序设置，因此在机械性能分析、雷达和导航、自动测试系统等方面得到广泛的应用。而本课题设计的正是多种波形发生器。本设计由555定时器和积分器组成方波—三角波产生电路，555定时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用差分放大器传输特性曲线的非线性。该设计在proteus仿真软件上进行了仿真，验

4、证了该设计方法正确性和有效性。技术性能达到了要求。关键词：函数发生器，555定时器,积分器，差分放大器目录第一章绪论第二章系统设计方案选择2.1.方案一.专业资料.......2.2方案二2.3方案选择第三章所选方案及各部分单元电路的设计3.1.方波发生电路设计3.2.方波-三角波转换电路设计3.3.三角波-正弦波转换电路设计第四章基于Proteus的软件仿真4.1.Proteus软件介绍4.2.电路仿真过程与结果分析第五章总结参考文献附录：1.原理图2.仿真图.专业资料.......第一章绪论函数发生器一般是指能自动产生正弦波、

5、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，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与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测

6、量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。随着科学技术的发展，电子技术越来越来受到人们的关注，人们在追求功能齐全的电子产品的同时也越来越关注电子产品的易携带性、体积、质量、易于维修等。函数发生器将朝着集成化的方向发展，集成电路具有所用元件数量少、质量轻、体积小、便于携带、易于维修、易于调试、便于快速大规模生产的特点。.专业资料.......第二章系统设计方案选择2.1方案一图1.1本方案先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法

7、，电路框图如图1.1。用555比较器与反相积分器首尾相串联构成方波-三角波产生电路，然后，采用差分放大器，作为三角波—正弦波变换电路利用差分对管的饱和与截止特性进行变换，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.专业资料.......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。此电路的输出频率就是方波-三角波产生电路的频率，将正弦波用比较器进行比较产生方波，调节比较电位，使得方波的占空比可以改变。2.2方案二图1.2R

8、C正弦波振荡电路、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，电路框图如图1.2。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。此电路具有良好的正弦波和方波信号。但经过积分器电