电子技术课程设计--简易信号发生器

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1、- 0 - 目录目录 一设计题目 错误错误!未定义书签。未定义书签。 二设计要求 错误错误!未定义书签。未定义书签。 三题目分析 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1方波、三角波、正弦波发生器方案 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.1 方案一原理框图 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.2 方案二原理框图 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.3 函数发生器的选择方案 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 2各组成部分的工作原理 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.1 方波发生电路的工作原理 .错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 方波-三角波转换电路的工作原理.

2、错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.3 三角波-正弦波转换电路的工作原理错误错误!未定义书签。未定义书签。 四整体构思 错误错误!未定义书签。未定义书签。 五具体实现 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1. Multisim 11.0 进行电路仿真 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.1 输出方波电路的仿真 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.2 方波三角波电路的仿真. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.3 方波正弦波电路的仿真. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.4 波形汇总 - 8 - 2. Altium Designer Summer 09 画电路板 . -

3、 9 - 六各部分定性说明以及定量计算 错误错误!未定义书签。未定义书签。 七设计心得体会 错误错误!未定义书签。未定义书签。 九参考文献 错误错误!未定义书签。未定义书签。 - 1 - 一设计题目：一设计题目：信号发生器 二设计要求：二设计要求：可以产生正弦波、三角波和方波；输出频率和幅度可以在一定范围内连 续可调； 频率稳定度较高。 设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限， 还可以进一步测出其输出电压的范围。 三题目分析：三题目分析： 1方波、三角波、正弦波发生器方案 1.1 方案一原理框图 555多 谐 振 荡 器积 分 电 路低 通 滤 波 器 图 1 方波、三角波、正弦

4、波、信号发生器的原理框图 首先由 555 定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角 波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波，但这样的输出将造成负载的输出正弦波波 形变形，因为负载的变动将拉动波形的崎变。 1.2 方案二原理框图 积分电路 RC 正弦波振荡电路 电压比较器 正弦波 方波 三角波 - 2 - 图 2 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图 RC 正弦波振荡电路、 电压比较器、 积分电路共同组成的正弦波方波三角波函数 发生器的设计方法，电路框图如上。先通过 RC 正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电 压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。此电路具有良好的

5、正弦波和方波信 号。但经过积分器电路产生的同步三角波信号，存在难度。原因是积分器电路的积分时 间常数是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变。 若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小。 1.3 函数发生器的选择方案 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(如低频信号函数发生器 S101 全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如 单片函数发生器模块 8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题未 采用单片函数发生器

6、模块 8038。 方案一的电路结构、思路简单，运行时性能稳定且能较好的符合设计要求，且成本低 廉、调整方便，关于输出正弦波波形的变形，可以通过可变电阻的调节来调整。而方案 二，关于三角波的缺陷，不是能很好的处理，且波形质量不太理想，且频率调节不如方 案一简单方便。综上所述，我们选择方案一。 2各组成部分的工作原理各组成部分的工作原理 - 3 - 2.1 方波发生电路的工作原理 U8 LM555CM GND 1 DIS 7 OUT 3 RST 4 VCC 8 THR 6 CON 5 TRI 2 C1 0.01F R1 0.5k R2 10k C2 0.1F Rp 30k Key=A 100% C3 10F J1 Key = 1 VCC 5V 图 3 由 555 定时器组成的多谐振荡器 利用 555 与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理。 用 555 定时器组成的多谐振荡器如图 3 所示。接通电源后，电容 C2被充电，当电 容 C2上端电压 Vc 升到 2Vcc/3 时使 555 第 3 脚 V0为低电平，同时 555