1、 3 课程设计课程设计任务书任务书 学 院 信息科学与工程学院 专 业 通信工程 学生姓名 班级学号 课程设计题目 函数信号发生器设计 实践实践教学教学要求与任务要求与任务: : 1、认真完成 protel 软件学习，熟练掌握基本操作。 2、绘制具有一定规模、 一定复杂程度的函数信号发生器设计的电路原理图 （函数 信号发生器.sch） ，要求布局符合电气规制图美观、可读性好。 3、绘制函数信号发生器相应的双面印刷版图（函数信号发生器.pcb） 。 4、提交课程设计报告，要求条理清楚、图文并茂，体现制图的 必要过程。 工作计划与进度安排工作计划与进度安排: : 周一至周四 安排任务，并进行电路绘
2、制。 周五 完成（答辩，提交报告，演示） 。 指导教师： 201 年 月 日 专业负责人： 201 年 月 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 4 摘 要 Protel 设计系统是世界上第一套将 EDA 环境引入到 Windows 环境中的 EDA 开发工具，是具有强大功能的电子设计 CAD 软件，它具有原理设计、印刷电路板 （PCB） 、设计层次原理图设计、报表制作、电路仿真以及逻辑器件设计等功能， 是进行电子设计最有用的软件设计之一。 函数信号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
3、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， 本课题要求设计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-正弦波函数信号发生器。 本次 protel 课程设计实现函数信号发生器设计， 用 Protel 软件设计实验电 路，并绘制出 PCB 电路板，根据电路图对设计进行制作，最后进行调试测试。通 过对 Protel 软件的学习与应用，加深对相关原理的理解，并对 protel 软件有初 步的认识和一定的操作能力，并根据通信电子线路所学的知识，运用所学理论和 方法进行一次综合性设计训练，从而培养独立分析问题和解决问题的能力。 关键字：Protel 、P
4、CB、集成运放、晶体管差分放大器、函数信号发生器 5 1 函数信号发生器原理分析函数信号发生器原理分析 . 1 1.1整体电路分析整体电路分析. 1 1.2 单元电路单元电路原理原理 1 1.2.1方波方波-三角波电路三角波电路 . 1 1.2.2 三角波三角波-正弦波电路正弦波电路3 2 利用利用 Protel 设计电路设计电路 . 5 2.1创建环境创建环境 . 5 2.2 绘制绘制原理电路图原理电路图.8 3 PCB 板的设计板的设计. 11 3.1 元器件的布线和封装说明元器件的布线和封装说明 11 3.2 创建创建 PCB 文件文件 .12 3.3 函数信号发生器函数信号发生器 PC
5、B 图图 13 4 设计总结设计总结 16 5 参考文献参考文献 17 目录目录 1 1.函数信号发生器原理分析 1.1 整体电路分析 函数信号发生器是一种能够产生多种波形， 如三角波、 锯齿波、 矩形波 （含 方波） 、正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分 广泛的用途。 现在通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出 方波、三角波、正弦波的建议发生器。 图 1.1 函数信号发生器框图 1.2 单元电路原理 1.2.1 方波-三角波电路 图 1.2 所示为产生方波-三角波电路。原理如下：若 a 点短开，运算放大器 A1 与 R1、 R2 及 R3、 RP1 组成电
6、压比较器， C1 为加速电容， 可加速比较器的翻转。 图 1.2 方波-三角波产生电路 2 由图 1.2 分析可知比较器有两个门线电压： 运算放大器 A2 与 R4、RP2、C2 及组成反向积分器，其输出信号为方波 Uo1 时，则积分器的电压为： 当 Uo1=+Vcc 时： 当 Uo1=-Vee 可见积分器输出方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其 波形如图 1.3 所示。 图 1.3 方波-三角波波形 -Vcc Uo2= t (R4+RP1)C2 -1 Uo2=Uo1dt (R4+RP1)C2 -Vee Uo2= t (R4+RP1)C2 -R2 Uq1= Vcc R3+RP1 R2 Uq2= Vcc R3+RP1 3 A 点闭合，即比较器与积分器首尾相连，形成闭合电路，则自动产生方波- 三角波。三角比的幅度为： 方波-三角波的频率为： 由上分析可知： 电位器 RP
