1、 模拟电子技术课程设计报告模拟电子技术课程设计报告 课课 程程 名名 称称 模拟电子技术基础模拟电子技术基础 设设 计计 题题 目目 函数信号发生器设计函数信号发生器设计 所学专业名称所学专业名称 电气信息类电气信息类 班班 级级 学学 号号 学学 生生 姓姓 名名 指指 导导 教教 师师 20122012 年年 1212 月月 20 20 日日 模拟电子技术课程设计 任 务 书 设计（论文）名称： 函数信号发生器的设计 一、课程设计应达到的目的： 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
2、电路调试的基本方法 二、课程设计任务和基本要求 设计任务：设计任务： 设计方波、三角波、正弦波函数信号发生器 基本要求：基本要求： 1方波：要求分别设计出频率可调和占空比可调电路 2三角波：正常起振，并且幅度和频率一定范围内可调 3正弦波：正常起振，并且幅度和频率一定范围内可调 函数信号发生器的设计函数信号发生器的设计 1 1 方波（占空比可调）函数信号发生器方波（占空比可调）函数信号发生器 1.11.1方波（占空比可调）函数信号发生器波应用意义方波（占空比可调）函数信号发生器波应用意义 方波信号是一种应用极为广泛的信号，它在科学研究、工程教育及生产实践中的使用非常普遍。 它通常作为为标准信号
3、，应用于电子电路的性能试验或参数测量。另外，在许多测试仪中也需要用标准 的方波信号检测一些物理量。所以研究多谐振荡方波发生器具有非常重要的现实意义。 1.21.2方波（占空方波（占空比可调）函数信号发生器要求及技术比可调）函数信号发生器要求及技术 调节 Rw 电阻器可以看出其占空比的大概范围在 20%80%间， 可知也是达到 了要的占空比范围。 1.3 1.3 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,则同相输入端电位
4、 Up=+UT。 Uo 通过 R3 对电容 C 正向充电，如 图中实线箭头所示。反相输入端电位 n 随时间 t 的增长而逐渐增高，当 t 趋 于无穷时，Un 趋于+Uz；但是，一旦 Un=+Ut,再稍增大，Uo 从+Uz 跃变为-Uz, 与此同时 Up 从+Ut 跃变为-Ut。随后，Uo 又通过 R3 对电容 C 反向充电，如图 中虚线箭头所示。 Un 随时间逐渐增长而减低， 当 t 趋于无穷大时， Un 趋于-Uz； 但是，一旦 Un=-Ut,再减小，Uo 就从-Uz 跃变为+Uz，Up 从-Ut 跃变为+Ut，电 容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。 通过对方波发生电路
5、的分析，可以想象，与改变输出电压的占空比，就必须 使电容正向和反向充电的时间常数不同，即两个充电的参数不同。利用二极 管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路。 当 u。=Uz 时，U。通过 Rw1、D1 和 R3 对电容 C 正向充电，若忽略二极管导 通时的等效电阻时间常数为（通时的等效电阻时间常数为（Rw1/Rw2+R3)CRw1/Rw2+R3)C 由此表明改变电位器的滑动端可由此表明改变电位器的滑动端可 用改变占空比，但周期不变。占空比为（用改变占空比，但周期不变。占空比为（Rw1+R3Rw1+R3）/(Rw2+2R3)/(Rw2+2R3) 1.41.4 原理框图原理框图 见下图（见下图（1 1） 2 .2 . 方波（频率可调）函数信号发生器方波（频率可调）函数信号发生器 图（图（1 1） 2.12.1 方波（频率可调）函数信号发生器主要参数方波（频率可调）函数信号发生器主要参数 电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均为 RC，而且充电的总幅值也相等，因而在一个周期内 U0=+Uz 的时间与 U0=Uz 的时间相等，U0 为对称方波，电容上电压 U0 是占空比为 1/2 的矩形波。根 据电容上电压波形可知，在二分之一周期内，电容充电的起始值为-Ut，终了值失+Ut 时间常数是 R3C 有三要素罚求出振荡频率周期 T=2R3Cln（1+2
