1、 1 电电 子子 实实 习习 报报 告告 题题 目：目： 函数发生器的设计 课课 程：程： 电子实习 专专 业：业： 电子信息工程 班班 级：级： 学学 号：号： 姓姓 名名： 指导老师指导老师： 成成 绩：绩： 完成日期：完成日期： 2013 年 5 月 27 日 至 2013 年 5 月 31 日 2 电子实习指导书 -函数发生器的设计 电 子 实 习 报 告 1 1 函数发生器的总方案及原理框图 . 3 1.1 电路设计方案设计 3 1.2 电路设计原理框图 4 2 设计的目的、任务及时间安排 . 4 2.1 课程设计的目的 . 4 2.4 时间安排 5 3 各部分电路设计 5 3.1
2、方波发生电路的工作原理 . 5 3.2 方波-三角波转换电路的工作原理 . 5 3.3 三角波-正弦波转换电路的工作原理 7 3.4 电路的参数选择及计算 . 9 3.5 总电路图.10 4 电路的安装与调试 10 4.1 方波-三角波发生电路的安装与调试 .10 4.2 三角波-正弦波转换电路的安装与调试 . 11 4.3 总电路的安装与调试 . 11 4.4 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法. 11 5 电路的实验结果 .12 5.1 方波-三角波发生电路的实验结果 12 5.2 三角波-正弦波转换电路的实验结果 .13 5.3 实测电路波形、误差分析及改进方法.13 6 实验总结
3、 13 7 仪器仪表明细清单 14 8 参考文献 .15 3 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 1.1 电路设计方案设计电路设计方案设计 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 ，也可以采用集成电路。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二阶低通滤波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
4、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，然而这种方法也有几套方案。 方案一：首先由一个 RC 振荡电路产生方波，然后将此波形接入一个积分电路产生三角波， 用折线法将三角波转换成正弦波。 此方案在执行时比较困难， 原因在于三角波到正弦波的转 换上，折线法的参数很难确定。 方案二：首先由一个 RC 振荡电路产生方波，然后将此波形接入一个积分电路产生三角波， 将三角波通过滤波电路实现到正弦波的转换。此方案很好，但是没采用，原因在于电路的前 面部分比较繁琐，如果电路太繁琐
5、，那么对后面的结果影响也就更大，会增大误差，故而放 弃。 方案三：首先由一个 RC 振荡电路产生方波，然后将此波形接入一个积分电路产生三角波， 用一个差分电路来实现波形的转换， 。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。 但是最终 不好调试，故而启弃用。 方案四：在方案三的基础上进行了改进，用一个积分电路替代了前面的 RC 振荡回路，这样 做起来就更简洁，焊点较少，那么负面影响也就相对会减小，故而采用了本方案。 本课题中函数发生器电
6、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二阶低通滤波器来实现。 二阶低通滤波器是在一阶的基础上 再加上一个 RC 电路构成，能够很好的抑制低频率信号的通过，从而将处于低频率的三角波 转换成为正弦波，实现波形变换。 4 1.2 1.2 电路设计原理框图电路设计原理框图 2 2 设计的目的、任务及时间安排设计的目的、任务及时间安排 2.1 2.1 课程设计的目的课程设计的目的 1.进一步巩固简熟悉易信号发生器的电路结构及电路原理并了解波形的转变方法 2.学会用简单的元器件及芯片制作简单的函数信号发生器，锻炼动手能力 3.学会调试电路并根据结果
