1、题题 目:目: 函数发生器的设计 目目 录录 1 1 函数发生器的总方案及原理框图函数发生器的总方案及原理框图(1) 1.1 电路设计原理框图 (1) 1.2 电路设计方案设计(1) 2 2 设计的目的及任务设计的目的及任务(2) 2.1 课程设计的目的(2) 2.2 课程设计的任务与要求(2) 2.3 课程设计的技术指标(2) 3 3 各部分电路设计各部分电路设计(3) 3.1 方波发生电路的工作原理(3) 3.2 方波-三角波转换电路的工作原理 (3) 3.3 三角波-正弦波转换电路的工作原理 (6) 3.4 电路的参数选择及计算 (8) 3.5 总电路图(10) 4 4 电路仿真电路仿真
2、 (11) 4.1 方波-三角波发生电路的仿真(11) 4.2 三角波-正弦波转换电路的仿真(12) 5 5 电路的安装与调试电路的安装与调试 (13) 5.1 方波-三角波发生电路的安装与调试(13) 5.2 三角波-正弦波转换电路的安装与调试(13) 5.3 总电路的安装与调试 (13) 5.4 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (13) 6 6 电路的实验结果电路的实验结果 (14) 6.1 方波-三角波发生电路的实验结果 (14) 6.2 三角波-正弦波转换电路的实验结果 (14) 6.3 实测电路波形、误差分析及改进方法(15) 7 7 实验总结实验总结 (17) 8 8 仪
3、器仪表明细清单仪器仪表明细清单 (18) 9 9 参考文献参考文献 (19) 1 1函数发生器总方案及原理框图 1.1 原理框图 1.2 函数发生器的总方案 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
4、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课程设计的目的和设计的任务 2.1 设计目的 1掌握电子系统的一般设计方法 2掌握模拟 IC 器件的应用 3培养综合应用所学知识来指导实践的能力 4掌握常用元器件的识别和测试 5熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法 2.2 设计任务 设计方波三角波