【毕业设计】函数信号发生器的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

工作原理如下若点断开，运算发大器与及组成电压比较器，为加速电容，可加速比较器的翻转。

运放的反相端接基准电压，即，同相输入端接输入电压，称为平衡电阻。

比较器的输出的高电平等于正电源电压，低电平等于负电源电压，当比较器的时，比较器翻转，输出从高电平跳到低电平，或者从低电平跳到高电平。

设，则将上式整理，得比较器翻转的下门限单位为若，则比较器翻转的上门限电位为比较器的门限宽度由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图所示。

点断开后，运放与及组成反相积分器，其输入信号为方波，则积分器的输出为时，时，可见积分器的输入为方波时，输出是个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系下图所示。

点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波三角波。

三角波的幅度为方波三角波的频率为由以上两式可以得到以下结论电位器在调整方波三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。

若要求输出频率的范围较宽，可用改变频率的范围，实现频率微调。

方波的输出幅度应等于电源电压。

三角波的输出幅度应不超过电源电压。

电位器可实现幅度微调，但会影响方波三角波的频率。

三角波正弦波转换电路的工作原理三角波正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。

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，可以有效的抑制零点漂移，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。

分析表明，传输特性曲线的表达式为式中差分放大器的恒定电流温度的电压当量，当室温为时，。

如果为三角波，设表达式为式中三角波的幅度三角波的周期。

为使输出波形更接近正弦波，由图可见传输特性曲线越对称，线性区越窄越好三角波的幅度应正好使晶体管接近饱和区或截止区。

图为实现三角波正弦波变换的电路。

其中调节三角波的幅度，调整电路的对称性，其并联电阻用来减小差分放大器的线性区。

电容为隔直电容，为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。

三角波正弦波变换电路电路的参数选择及计算方波三角波中电容变化关键性变化之实物连线中，我们开始很长时间出不来波形，后来将从理论时可出来波形换成时，顺利得出波形。

实际上，分析下便知当时，频率很低，不容易在实际电路中实现。

三角波正弦波部分比较器与积分器的元件计算如下。

由式得即的方法方波三角波正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的，在装调多级电路时通常按照单元电路的先后顺序分级装调与级联。

方波三角波发生器的装调由于比较器与积分器组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，这两个单元电路可以同时安装。

需要注意的是，安装电位器与之前，要先将其调整到设计值，如设计举例题中，应先使，取内的任值，否则电路可能会不起振。

只要电路接线正确，上电后，的输出为方波，的输出为三角波，微调，使三角波的输出幅度满足设计指标要求有，调节，则输出频率在对应波段内连续可变。

三角波正弦波变换电路的装调按照图所示电路，装调三角波正弦波变换电路，其中差分发大电路可利用课题三设计完成的电路。

电路的调试步骤如下。

经电容输入差摸信号电压，正弦波。

调节及电阻，是传输特性曲线对称。

在逐渐增大。

直到传输特性曲线形状入图所示，记下次时对应的即值。

移去信号源，再将左段接地，测量差份放大器的静态工作点与连接，调节使三角波俄输出幅度经等于值，这时的输出波形应接近正弦波，调节大小可改善输出波形。

如果的波形出现如图所示的几种正弦波失真，则应调节和改善参数，产生是真的原因及采取的措施有钟形失真如图所示，传输特性曲线的线性区太宽，应减小。

半波圆定或平顶失真如图所示，传输特性曲线对称性差，工作点偏上或偏下，应调整电阻非线性失真如图所示，三角波传输特性区线性度差引起的失真，主要是受到运放的影响。

可在输出端加滤波网络改善输出波形。

性能指标测量与误差分析放波输出电压是因为运放输出极有型两种晶体组成复合互补对称电路，输出方波时，两管轮流截止与饮和导通，由于导通时输出电阻的影响，使方波输出度小于电源电压值。

方波的上升时间，主要受预算放大器的限制。

如果输出频率的限制。

可接俄加速电容，般取为几十皮法。

用示波器或脉冲示波器测量电路的实验结果方波三角波发生电路的实验结果三角波正弦波转换电路的实验结果实验结果分析模拟仿真实测电路波形误差分析及改进方法将替换为由两个串联或直接拿掉当输出波形为高频时，若电容较大，则很小，高频信号完全被吞并，无法显示出来。

实验总结本学期我们开设了模拟电路课，这门学科属于电子电路范畴，与我们的专业也都有联系，且都是理论方面的指示。

正所谓纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。

学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践探索是不够的，所以在本学期模电刚学完之际，紧接着来次电子电路课程设计是很及时很必要的。

这样不仅能加深我们对电子电路的任职，而且还及时真正的做到了学以致用。

通过这段时间不懈的努力与切实追求，我们小组终于做完了课程设计。

通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试熟悉了常用的仪器仪表了解了电路的连接焊接方法以及如何提高电路的性能等等。

其次，这次课程设计提高了我的团队合作水平，使我们配合更加默契，体会了在接好电路后测试出波形的那种喜悦。

在实验过程中，我们也遇到了不少的问题。

比如波形失真，甚至不出波形这样的问题。

还有就是焊接实物的问题，我们以为很简单，但其实很复杂，要对焊板上的元件进行布置和焊接电路元件连线，这有很大的难度。

在此期间，除了对元件较好的焊接外，还要考虑电路元件间的影响即元件之间信号的干扰等问题，还要考虑元件连线的不相交以及焊板面积的大小元件摆放和连线的美观性等，所以想要焊出块实用又美观的板子，还要经过番考虑和布置。

但是最后在老师和同学的帮助以及自己的不断努力下，把问题解决了，那种心情别提有多高兴啊。

实验中暴露出我们在理论学习中所存在的问题，有些理论知识还处于懵懂状态，老师们不厌其烦地为我们调整波形，讲解知识点，实在令我感动。

还有就是在实验中，好多同学被电烙铁烫伤了，这不得不让我想起安全问题，所以在以后的实验中我们应该注意安全，让不必要的伤害减至最少。

作为个电信专业的学生，我深知课程设计的重要性。

这次实习我从刚开始的什么都不懂不会不敢不碰，到现在的基本了解了个电路元件是如何构成的，还有以前看的集成板上让人难琢磨的电路焊接图我都可以看懂些了，其中的电路仿真也让我对以前学习的电路知识有了详细地了解。

我们顺利完成了这周的模拟电子的课程设计。

这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电数电的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。

希望今后类似这样课程设计类似这样的锻炼机会能更多些，仪器仪表清单设计所用仪器及器件直流稳压电源台双踪示波器台万用表只运放片电位器只只只电容只只只只只三极管只面包板块剪刀把仪器探头线根电源线根参考文献童诗白主编模拟电子技术基础第三版北京高教出版社，李万臣主编模拟电子技术基础与课程设计哈尔滨工程大学出版社，胡宴如主编模拟电子技术北京高等教育出版社，康华光主编电子技术基础模拟部分第四版高等教育出版社，年沈尚贤主编电子技术导论下册高等教育出版社，年目录函数发生器的总方案及原理框图电路设计原理框图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电路设计方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„设计的目的及任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„课程设计的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„课程设计的任务与要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„课程设计的技术指标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„各部分电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„方波发生电路的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„方波三角波转换电路的工作原理„„„„„„„„„„„„三角波正弦波转换电路的工作原理„„„„„„„„„„电路的参数选择及计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总电路图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电路仿真„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„方波三角波发生电路的仿真„„„„„„„„„„„„„„三角波正弦波转换电路的仿真„„„„„„„„„„„„„电路的安装与调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„方波三角波发生电路的安装与调试„„„„„„„„„„三角波正弦波转换电路的安装与调试„„„„„„„„„总电路的安装与调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法„„„„电路的实验结果„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„方波三角波发生电路的实验结果„„„„„„„„„„三角波正弦波转换电路的实验结果„„„„„„„„„实测电路波形误差分析及改进方法„„„„„„„„„„实验总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„仪器仪表明细清单„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„函数发生器总方案及原理框图原理框图函数发生器的总方案函数发生器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。

为进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。

产生正弦波方波三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波也可以首先产生三角波方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。

本课题采用先产生方波三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示由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