1、 电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术 课程设计报告课程设计报告 题 目 低频信号源 学院（部） 信息工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 学生姓名 学 号 月 日至 月 日 共 周 指导教师（签字） 摘摘 要要 函数信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、 自动控制系统和教学实验等领域。 常用超低频信号发生器的输出只有 几种固定的波形，有方波、三角波、正弦波、锯齿波等，不能更改信 号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备， 传统的可以完全由硬件 电路搭接而成， 如采用 LM324 振荡电路发生正弦波、三角波和方波的 电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。 信号源可以根据输出
2、波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩 形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。低 频信号发生器用来产生频率为 10Hz10kHz 的信号。 除具有电压输出 外，有的还有功率输出。所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种 电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作 高频信号发生器的外调制信号源。目前，市场上常见的波形发生器多 位纯硬件搭接而成，且波形有限，多为正弦波，锯齿波，发波，三角 波等波形，波形的频率和幅度在一定范围内可以改变。 设计内容及要求设计内容及要求 1、课题名称课题名称 低频信号源 2、要求要求 （1） 、各种输出信号的频率：10Hz10kHz
3、，连续可调。 （2） 、各种输出信号的幅度：012V，连续可调；在负载电阻为 60 时，输 出信号幅度为 6V。 （3） 、正弦波输出信号频率稳定度优于 10-4，非线性失真系数3%。 （4） 、方波输出信号的上升和下降时间1s，平顶降落5%，占空比为 2%98%，连续可调。 （5） 、三角波信号能变换为锯齿波信号。 （6） 、自行设计并制作满足本设计任务要求的直流稳压电源。 （7） 、用 Multisim 对设计电路进行仿真。 3、设计目的、设计目的 （1） 、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知 识的能力。 （2） 、培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文
4、献资料的自学 能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。 （3） 、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件;初步掌 握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 （4） 、了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任 务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果， 正确地绘制电路图等。 （5） 、培养严肃、认真的工作作风和科学态度 函数信号发生器各单元电路的设计函数信号发生器各单元电路的设计 1函数发生器总方案及原理框图 （1）原理框图 图 1 函数信号发生器框图 （2）函数发生器的总方案 低频信号源一般是指能自动产生
5、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低频信号源， 使用的器件可以是分立器件（如低频信号低频信号源 S101 全部采用晶体管） ，也 可以采用集成电路(如单片低频信号源模块 8038)。 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 方波三角波正弦波低频信号源的设计方法。 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
6、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， 本课题中低频信号源发生电路组成框图如图 1 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。 2. 2. 自制直流稳压电源的电路自制直流稳压电源的电路 自制自制+12V+12V、- -12V12V 直流稳压电源电路直流稳压电源电路 3.3. 方波发生电路的工作原理方波发生电路的工作原理 此电路由反相输入的滞回比较器和 RC 电路组成。RC 回路既作为延迟环节， 又作为反馈网络，通过 RC 充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出 电压 Uo=+Uz,
