电子设计大赛设计报告-函数信号发生器设计

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1、设计报告题目：函数信号发生器设计作者：指导老师：15摘要：该函数信号发生器由波形产生、频率幅度调节和信号放大等电路组成。由ICL8038C自身内部的自激振荡器产生方波和三角波信号，再将三角波变换为正弦波。μA741作为跟随器电路具有的高输入阻抗低输出阻抗的特点，进行缓冲、隔离，将前后电路较好的联系起来。TDA2030A对信号进行放大，提高负载能力。频率由换档开关和微调开关实现100Hz～1KHz连续可调，幅度由缓当开关和微调开关实现0～5V连续可调，扩大了频率和幅度的范围。经过调试，较好地实现了要求的各项

2、要求。关键词：ICL8038CμA741跟随器TDA2030AFunctionsignalgeneratorsAbstract:Thisfunctionsignalgeneratingdevicehas,frequencyelectriccircuitsandsoonamplitudeadjustmentandsignalenlargementbytheprofileiscomposed.Hasthesquare-waveandthetriangularwavesignalbytheICL8038Cown

3、internalself-excitedoscillator,againthetriangularwavetransformationisthesinewave.μA741highinputimpedancelowoutputimpedancecharacteristicwhichhasasthefollowerelectriccircuit,carriesonthecushion,theisolation,aroundelectriccircuitgoodrelation.TDA2030Acarries

4、ontheenlargementtothesignal,sharpenstheloadcapacity.Thefrequencybyshiftsgearstheswitchandthetrimmingswitchrealizes100Hz~1KHzcontinuouslyadjustable,scopebyslowwhentheswitchandthetrimmingswitchrealizes0~5Vcontinuouslyadjustable,expandedthefrequencyandthesco

5、pescope.Afterthedebugging,hasrealizedrequesteachrequestwell.15目录1、系统设计41.1设计要求41.1.1任务41.1.2要求41.1.3说明41.2总体设计方案41.2.1设计思路41.2.2方案论证与比较41.2.3系统组成52、单元硬件电路设计52.1信号产生部分的设计62.2波形调节的设计82.2.1幅度调节82.2.2频率调节82.2.3波形切换的设计92.3隔离缓冲设计92.4放大电路的设计92.5输出和保护电路的设计93、系统测试

6、93.1测量电源直流电压93.2调整波形103.3调试幅度衰减103.4验证短路保护功能104、结论11附录1主要元器件清单12附录2参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13附录3原理图14151.系统设计1.1设计要求1.1.1任务设计并制作一台函数信号发生器1.1.2要求(1)基本要求a.能产生方波、正弦波、锯齿波、三角波等多种形；b.波形无明显失真；c.频率范围：10Hz—10kHz；d.幅度范围：0-5v。(2)发挥部分能设置信

7、号的频率、幅度，扩大信号的频率和幅度的范围。1.2总体设计方案：1.2.1设计思路该信号发生器分为波形产生和波形输出，中间通过各级元器件对频率和幅度进行调节，再经放大最后通过输出电路输出。其电路波形产生幅度调节频率调节波形调节放大输出图1.2.1波形发生的框图151.2.2方案论证与比较方案一以单片机为核心。实现框图如图1.2.1所示：RAM数模转换低通滤波地址计数器时钟单片机波形数据波形输出图1.2.1单片机核心组成框图其原理是建立在不同的相位给出不同的电压幅度的基础上，在一个周期内给出按一定电压幅度变

8、化规律组成的波形。方案二以ICL8038C为核心。其原理是IC内部的自振荡器产生方波和三角波，波形变换电路把三角波转换成正弦波。方案三以FPGA为控制器件，控制DDS芯片产生信号，但是价格比较昂贵。方案选择本系统可采用单片机和ICL8038C，DDS三种方案。比较三种方案，在实现同样的基本功能，还有发挥部分的情况下，ICL8038C具有性能价格比高，使用简单等优点。所以本设计采用ICL8038C方案。1.2.3系统组成信号发生