压控函数发生器.doc

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1、《模拟电子技术》课程设计课程名称：压控函数发生器班级：学号：姓名：指导老师：1.设计要求(1)设计一个至少可以输出方波、三角波、正弦波这三种波形的压控函数发生器。 (2)根据设计指标和设计要求，详细分析各单元电路的设计过程，逐级设计各单元电路，画出单元电路原理图，分析主要元器件的选择依据。 (3)设计各单元电路的实现、调试、测试方案和实验数据记录表格，完成单元电路测试，分析各单元电路的测试数据和输入、输出波形是否满足设计要求。 (4)根据前面的设计分析，画出系统设计框图或系统设计流程图。 (5)根据系统设计框图逐级级联各单元电路，每增加一级电路，必须先测试并

2、检验级联后的电路是否满足设计要求。如果级联后的电路可以满足设计要求，方可继续级联下一级电路;如果级联后的电路不能满足设计要求，则必须先定位问题所在点，完成纠错后方可继续级联下一级电路。否则，一旦系統电路出现故障，将很难排查。 (6)设计系统电路的测试方案和实验数据记录表格，测试系统电路的实验数据和输入、输出波形，详细分析系统电路的测试数据和输入、输出波形是否满足设计要求。(7)用电路仿真设计软件(如Multisim等)设计仿真压控函数发生器，将仿真结果与实验结果进行对比分析，说明实验电路有哪些不足，需要怎样改进。 (8)详细分析在电路设计过程中遇到的问题，总

3、结并分享电路设计经验。2.注意事项(1)选择集成运算放大器时，应考虑单位增益带宽是否满足系统输出频率的设计要求。 (2)系统信号的频率与多个电路参数有关，设计电路时，应综合考虑各参数之间的关系。 (3)搭接实验电路南，应先切电源对系统电路进行合理的布局。布局布线应遵循“走线最短”原则。通常应按信号的传递顺序逐级进行布局布线。带电作业容易损坏电子元器件并引起电路故障。 (4)搭接实验电路时，应尽量坚持少用导线、用短导线，盲目使用导线会引入不必要的寄生参量，使实际设计出来的电路参数发生偏离，并增加电路出错的概率。模拟电于技术实验与课程设计 (5)系统电路安装完毕

4、后，不要急于通电，应仔细检查元器件引脚有无接错，测量电源与地之间的阻抗，如果发现存在阻抗过小等问题，应及时纠错后方可通电。 (6)接通电源时，应注意观察电路有无异常现象，如元器件发热、异味、冒烟等。如果发现有异常现象出现，应立即切断电源，待故障排除后方可通电。 (7)检测电路功能时，应首先测试各单元电路静态工作点是否正常，待各单元电路静态。工作点调试正确无误后，方可加入交流信号进行动态功能测试。 (8)检验电路动态功能时，应顺着交流信号的流向用示波器逐级观察输入、输出波形。 3.设计指标(1)输出信号频率在5OHz~10kHz范围内连续可调。 (2)输出信号

5、峰值电压在20mV~10V范围内连续可调。 (3)输出波形特性: ①对于1kHz的方波，最大幅度输出时，信号的上升时间tr<2Ous； ②三角波的失真系数y<2%; ③正弦波的失真系数y<5%。 4.系统设计框图函数发生器，也称为信号发生器或波形发生器，主要用来产生特定的时间函数，如正弦波、方波、三角波、锯齿波、矩形波等。在图1所示的压控函数发生器系统设计框图中，直流电压产生电路将供电电源变成直流电压信号Vo1输出。Vo1经电压跟随器、极性变换电路后，输出方波信号Vo3给积分器。积分器将方波输人信号Vo3转换成同频率的三角被信号Vo4，输出给迟滞比较器、正弦

6、波产生电路和线性放大电路。三角波Vo4经迟滞比较器变成同频率的方波信号Vo5。方波信号Vo5经单极性控制电路产生同频率的反馈控制信号Vo6,反馈控制信号Vo6控制极性变换电路产生同频率的方波信号Vo3。迟滞比较器输出的方波信号Vo5经双向钳位电路处理成正、负幅值对称的方波信号Vo7。三角波Vo4经正弦波产生电路变换成正弦波信号Vo8。信号Vo4、Vo7、Vo8分别复用增益连续可调线性放大电路，分时输出特定波形Vo。图1：在图1中，极性变换电路、线性积分器、迟滞比较器、单极性控制电路一起构成压控振荡器。系统信号的频率受直流输入电压信号Vol(Vo2)控制。通过

7、调节直流输入信号Vol的幅值可以调节系统信号的输出频率。5．设计分析设计压控函数发生器时，首先应设计直流控制电压信号产生电路，然后设计极性变换电路，将直流控制电压信号转换成方被信号输出，方波信号经线性积分器处理后可以变成三角被信号输出，三角波经差分放大电路或滤波电路后可以转换成正弦波信号输出。5.1直流压产生电路如图2所示，直流电压产生电路可以采用电阻分压的方式实现。但由于电阻分压方式产生的直流电压信号受其输出端负载的变化影响较大，因此，需要在电阻分压电路的输出端加级电压跟随器，以消除因负载变化对直流输出电压Vo1产生的影响。考虑到阻抗匹配问题，直流电压信号

8、Vo1不能直接输出给下一一级电路使用，需要在电位器的