简易信号发生器课程设计

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1、目 录 序 1 第 1 章 函数发生器的总方案及原理框图 2 1、1 原理框图 . 2 1、2 函数发生器的总方案 . 2 第 2 章 简易信号发生器基本原理 3 2、1 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）. 3 2、2 方波-三角波转换电路的工作原理 4 2、3 三角波-正弦波转换电路的工作原理 7 2、4 电路的参数选择与计算 . 8 2、4、1 方波三角波部分. 8 2、4、2 三角波正弦波部分 9 第 3 章 电路仿真 10 3、1 方波波形 10 3、2 三角波波形 10 3、3 正弦波波形 11 3、4 方波-三角波转换电路的仿真 . 12 3、5 三角波-正弦波转换电路的仿

2、真 . 12 第 4 章 电路的安装与调试 13 4、1 方波三角波发生器的调试 13 4、2 三角波正弦波变换的调试 13 4、3 误差分析 14 4、4 PCB 板图：. 14 第 5 章 课程设计总结 15 参考文献 16 附录 16 元件清单 . 17 总电路图 . 18 1 序 模电课程由于是各专业的必修课，发展过程比较平稳：一直有稳定的师资队 伍、 先进的教材、 持续投入的实验室条件， 这些都为课程的健康发展提供了保证， 虽然几门课程都经历了教学和实验学时不断缩减的过程，但由于大家的努力，这 些课程一直保持了很好的发展态势。 课程教学内容简介，模电是继电路课程后，电气类、自控类和电

3、子类等专业 学生在电子技术方面入门性质的技术基础课，是电子技术基础的一个部分，其目 的和任务是让学生获得模拟电路的基本知识， 为以后深入学习电子技术某些领域 中的内容打下基础。通过模电课程的学习，使学生获得模拟电路的基本理论、基 本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为模拟电子技术在专 业中的应用打好基础。模电的前续课程是电路，模电中应用了许多电路课程中的 基本概念与方法，例如迭加原理、戴维南定理、二端口网络、正弦交流电路的求 解等，应注意两门课在时间上的配合。模电的后续课程是数电、EDA 与电子技术 课程设计、微机原理及其应用、电力电子、检测与变换及各专业课程设计等，模 电课程

4、中的半导体基本知识、 放大电路理论和各种集成电路知识将为这些后续课 程的学习打下必要基础。 电力电子技术是当今发展较为迅速的一项技术， 各种新型的电力电子器件不 断涌现也使得这项技术的内涵得到迅速更新。进入 20 世纪 70 年代，以晶闸管为 代表，二极管及晶体管等功率半导体器件在高速、高压、大电流方面的发展非常 迅速。70 年代以后，IG、LSI、微型计算机、DSP、ASIC 等实用化取得了进展， 采用微型器件的控制技术、信号处理技术也日益成熟。 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学 科。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置 及其系统

5、。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路 吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电 能转换电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称 为电力电子装置。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装 置及其系统中大量应用。 2 第 1 章 函数发生器的总方案及原理框图 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，也可以采用集成电路。为进一步掌握电路的

6、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。 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。 3 第 2 章 简易信号发生器基本原理 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电 路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集 成函数发生器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发