电子技术课程设计-方波 三角波 正弦波发生器

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1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：方波三角波正弦波发生器系别：通信与控制工程系专业：自动化班级：07级二班学生姓名:学号:起止日期:2009年06月02日~2009年06月22日指导教师:教研室主任：16指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩宋赞龚玉洲刘慧平1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日16摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科

2、研场所。随着科技的进步，社会的发展，单一的波形发生器已经不能满足人们的需求，而我们设计的正是多种波形发生器。本文利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器，该发生器可通过555数字芯片，运放来组成RC积分电路，低通滤波电路来分别实现方波，三角波和正弦波的输出。它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值。关键词：多谐振荡器；积分电路；低通滤波电路16目录·设计要求11．前言12．方波、三角波、正弦波发生器方案22.1方案一原理框图22.2方案二原理框图22.3函数发生器的选择方案33

3、．各组成部分的工作原理43.1方波发生电路的工作原理43.2方波--三角波转换电路的工作原理53.3三角波--正弦波转换电路的工作原理53.4总电路图64.用Multisim10电路仿真74.1输出方波电路的仿真74.2方波—三角波电路的仿真74.3方波—正弦波电路的仿真85.protel制图及PCB板的制作和电路的安装105.1protel制图105.1.1正弦波、三角波、方波产生原理图105.1.2．PCB布线图105.1.3．PCB板三维图115.1.4.PCB板底层布线图115.2PCB板的制作125.3将各元件

4、安装到PCB板上126.电路的实验结果及分析146.1方波波形产生电路的实验结果146.2方波---三角波转换电路的实验结果146.3正弦波发生电路的实验结果15166.4实验结果分析157．实验总结168．仪器仪表清单179．参考文献1810.致谢1916方波—三角波—正弦波函数信号发生器设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。2．输出波形：方波、三角波、正弦波；3．频率范围：在50－1000Hz范围内可调；1．前言在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测

5、量电子信号的不同特征和测量要求，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。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。　　波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形。传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。随着微电子技术的

6、发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便。162．方波、三角波、正弦波发生器方案2.1方案一原理框图图1方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波，但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形，因为负载的变动将拉动波形的崎变。2.2方案二原理框图正弦

7、波方波三角波积分电路电压比较器RC正弦波振荡电路图2正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图RC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，电路框图如上。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。但经过积分器电路产生的同步三角波信号，存在难度。原因是积分器电路的积分时间常数是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变。若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小。1

8、62.3函数发生器的选择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