1、信号发生器设计信号发生器设计 二、设计目的:二、设计目的: 掌握方波-三角波-正弦波的设计方法和调试技术。 三、设计内容与要求三、设计内容与要求 RC 桥式正弦波产生电路,频率分别为 300Hz、1KHz、10KHz,输出 幅值 300mV5V 可调、负载 1K。 矩形波电路,频率 3KHz,占空比可调范围 10%90%,输出幅值 3V、 负载 1K。 三角波电路,频率 1KHz,占空比可调范围 10%90%,输出幅值 3V、 负载 1K。 多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围 100Hz3KHz、输出幅值5V、负载电阻 1K。 四、设计方案四、设计方案 RCRC 桥式正
2、弦波产生电路桥式正弦波产生电路 常见的 RC 正弦波振荡电路是 RC 串并联式正弦波振荡电路, 它又被称 为文氏桥正弦波振荡电路。它的起振条件为: 。它的振荡频 率为:。 矩形波电路矩形波电路 如下图所示为矩形波发生电路,它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。 矩形波的宽度Tk与周期 T 之比称为占 空比,因此U0是占空比为 1/2 的矩形波。 三角波电路三角波电路 将方波发生电路中的 RC 充、放电回路用积分运算电路来取代, 滞回比较器和积分电路的输出互为另一个电路的输入,如下图所示。 其虚线
3、左边为同相输入滞回比较器, 右边为积分运算电路。滞回比较 器输出为方波,经积分运算电路后变换为三角波。振荡频率为 调节电路中 R1、R2、R3 的阻值和 C 的容量,可以改变振荡频率。 而调节 R1 和 R2 的阻值,可以改变三角波的幅值。 多用信号源产生电路多用信号源产生电路 方波方波- -三角波三角波: : 三角波三角波- -正弦波:正弦波: 五、五、电路图及仿真电路图及仿真 RCRC 桥式正弦波产生电路桥式正弦波产生电路 (300Hz300Hz) 仿真结果:仿真结果: (1KHz(1KHz) ) 仿真结果:仿真结果: (10KHz10KHz) 仿真结果:仿真结果: 矩形波电路矩形波电路
4、仿真结果:仿真结果: 三角波电路三角波电路 仿真结果:仿真结果: 多用信号源产生电路多用信号源产生电路 仿真结果:仿真结果: 六、六、 元件参数元件参数 序号 名称 规格 备注 R1、R3 电阻 5.1K 1/8W R2、R5、R11 电阻 10K 1/8W R4、R7、R8 电阻 510 1/8W R6 电阻 1K 1/8W R9、R10 电阻 6.8K 1/8W RW1、RW2 电位器 10K 实验后台 RW3 电位器 510 U1、U2 运放 uA741 T1、T2 三极管 9013 =120 C1 电容 104 C2 电解电容 47Uf/25V 七、七、 实验结果实验结果 1 1、 方
5、波方波- -三角波发生电路三角波发生电路 U1 U2 R1 R2 7 7 0 0 4 4 0 0 2 3 5.54K 9.91K 3、6 10.33K 3 6 5.55K 6 2 1.49K 频率范围 幅值 UO1 6.3K 12.1V UO2 / 9.15V 2 2、 差动放大器差动放大器 VC1 VC2 Ve1 Ve2 8.22V 8.01V -0.58V -0.59V Ui3 正弦信号 1K、0.5Vp-p Uo3=9.2V( Vp-p) 八、八、 收获与体会收获与体会 1 1、 熟悉了multilism10仿真软件,能有效使用与操作; 2 2、 对信号发生器的设计是我对 RC 桥式正弦波电路、矩形波电路、 三角波电路有了更深的印象; 3 3、 对电路调试等有了更进一步的认识; 4 4、 对焊接等实际动手能力有所提高; 5 5、 认识到设计的困难,认识到耐心、坚持、细心的重要性,对今 后的学习生活有很大帮助。 九、九、 参考文献参考文献 康光华主编模拟电子技术基础(第五版) 高等教育出版社。