信号发生器课程设计---函数发生器的设计

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1、 模拟电路课程设计 题 目： 函数发生器的设计 课 程： 模拟电子技术基础 专 业： 电气及其自动化 班 级： 学 号： 姓 名： 完成日期： 2011-6-9 一一 设计的目的及任务设计的目的及任务 1.11.1 课程设计的目的课程设计的目的 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，了解电路调试的基本方法 1.21.2 课程设计的任务与要求课程设计的任务与要求 设计方波三角波正弦波函数信号发生器 1.31.3 课程设计的要求及技术指标课程设计的要求及技术指标 1设计、组装、调试函数发生器

2、 2输出波形：正弦波、方波、三角波； 3频率范围 ：在 1010000Hz范围内可调 ； 4输出电压：方波 U24V，三角波 U8V，正弦波 U1V； 二二 函数发生器总方案及原理框图函数发生器总方案及原理框图 2.12.1 电路设计原理框图电路设计原理框图 图 1 设计原理框图 2.22.2 电路设计方案设计电路设计方案设计 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 3 函数发生器模块 80

3、38)。为进一步掌握电路的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， 本课题中函数发生器电路组成框图如 图 1 所示： 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

4、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。 三三 各组成部分的工作原理各组成部分的工作原理 3.13.1 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 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+