方波-三角波-正弦波函数发生器模电实验报告

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实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器

实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器

实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器六.方波-三角波-正弦波函数发生器一、实验目的函数信号发生器是一种可以同时产生正弦波、三角波和方波信号电压波形的电路,调节外部电路参数,还可以获得占空比可调的锯齿波、阶梯波等信号的电压波形。

本实验主要是掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。

二、设计任务要求频率范围:100~1000Hz,1000~10000Hz输出电压:方波V pp≤24V三角波V pp=6V正弦波V pp=1V波形特征:方波t r<100μs三、实验原理本实验方波-三角波-正弦波的设计电路如下图所示:由比较器、积分器和反馈网络组成振荡器,比较器所产生的方波通过积分器变成三角波,最后利用差分放大器传输特性曲线,将三角波转换成正弦波。

具体的电路设计如下图所示,三角波-方波产生电路是把比较器与积分器首尾相连,而三角波-正弦波的变换电路采用的是单端输入-单端输出差动放大电路输入输出方式。

下面将仔细分析两个子电路。

①方波-三角波产生器方波-三角波产生器有很多种,此次试验是采用把比较器和积分器首尾相连构成方波-三角波产生器的方式,具体分析电路如下所示:集成运放A 2的输出信号三角波V O2为A 1的输入信号V 1,又因为A1的反相端接地,可得三角波输出V O2的峰值V O2m 为V O2m =ZP V R R R 132+式中的V Z 为方波的峰值电压。

因积分电路输出电压从0上升到V 1m 所需时间为1/4T,故RCT V dt R V CV R R R V Z TZ Z P MO 4141322==+=⎰其中R=R 4+R P2 ()C R R R R R T p p 132424++=从上述分析关系可得,调节R P2和电容C 的大小可改变振荡频率,改变R 2/(R P1+R 3)的比值可调节三角波的峰值。

② 三角波-正弦波产生电路三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示:在电路两边对称的理想条件下,流过理想的恒流源R E 的电流I O 不会随差模输入电压而变化,晶体管工作在放大区时,它的集电极电流近似为: TBE V V S E C e I I I 1111=≈α TBE V V S E C eI I I 2222=≈α假设α≈1时, )1()1(12112121TBE BE V V VC C C C C C O eI I I I I I I -+=+=+≈由于V id =V BE1-V BE2 则TidV V OC eI I -+=11同理Tid V V OC eI I+=12分析表明,如果差分电路的差模输入V id 为三角波,则I c1与I c2的波形近似为正弦波,因为单端输出电压V o3也近似为正弦波,实现了三角波-正弦波变换。

模电课程设计报告-- 正弦波方波三角波发生器

模电课程设计报告-- 正弦波方波三角波发生器

模电课程设计报告-- 正弦波方波三角波发生器宁波大红鹰学院《模拟电子技术》课程设计报告课题名称:正弦波方波三角波发生器分院:机械与电气工程学院教研室:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:1121090249指导教师:二○一三年十二月1.设计任务“方波三角波正弦波发生器”项目任务一、设计目的1、熟悉电路的基本功能原理,学会用集成运算放大器组成方波、三角波及正弦波发生器;2、学习方波、三角波、正弦波发生器的设计方法和设计流程;3、掌握方波、三角波、正弦波发生器的调试与测量方法。

4、能正确焊装、检测、调试电路。

二、设计任务1、课题名称:方波三角波正弦波发生器2、元器件选择范围:(1)集成电路:LM358、NE555等;(2)稳压二极管:5.1V或6.2V;(3)电阻:E24系列,碳膜电阻,1/4W,精度5%,阻值范围10Ω-1MΩ。

(4)电容:E6(100pF—1000uF),电解电容耐压25V、35V、50V。

(5)电位器:10K、50K、100K、500K。

三、设计要求1、电源电压:±12V;2、输出信号波形为对称方波、三角波和正弦波;3、输出信号频率(根据指标分配安排);4、输出信号幅度(根据指标分配安排);5、拓展要求:产生锯齿波。

2.硬件设计这是设计仿真时所用的电路,能够基本符合设计的要求。

基本构思思路是,一个由正弦波电路、方波电路、三角波电路和放大电路组成的电路。

由于实际焊接测试时方波严重失真,对电路有所整改,如图所示。

1.元器件列表模拟所用元器件符号实际所用元器件符号LM358D U1A LM358D U1ALM358D U2A LM358D U2ALM358D U3A LM358D U3ALM358D U4A LM358D U4A1N4148 D1 1N4148 D1 1N4148 D2 1N4148 D2 ZPD3.3 D3 ZPD3.3 D3 ZPD3.3 D5 ZPD3.3 D56.9KΩR1 3KΩ+3.9KΩR16.9KΩR2 3KΩ+3.9KΩR210KΩR3 10KΩR3 电位器50KΩR5 电位器50KΩR5 1KΩR6 1KΩR62.4KΩR7 3KΩR71KΩR8 1KΩR8 电位器10KΩR9 电位器10KΩR9 20KΩR10 20KΩR10 1KΩR11 1KΩR11 3KΩR12 1.6KΩR12 1KΩR13 1KΩR13 10KΩR14 10KΩR14 47nF C1 47nF C1 47nF C2 47nF C2 1uF C3 1uF C3正弦波发生电路的工作原理产生正弦振荡的条件: 正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波,我们一般在放大电路中引入正反馈,并创造条件,使其产生稳定可靠的振荡。

北邮-函数信号发生器

北邮-函数信号发生器

北京邮电大学电子电路综合实验报告课题名称:函数信号发生器的设计学院:信息与通信工程学院班级:姓名:学号:班内序号:2015年4月26日课题名称:函数信号发生器的设计摘要:方波-三角波产生电路采用了运放组成的积分电路,可得到比较理想的方波和三角波。

根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。

三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的,选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。

同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。

最后利用反馈电阻Ro大小变化来控制方波和三角波的幅值,利用旁路电容C4来控制正弦波的幅值,将R2换成顶调电位器和二极管来控制方波占空比。

关键词:方波三角波正弦波频率可调幅值可调一、设计任务要求1. 基本要求:(1)输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真;(2)方波输出电压Uopp=12V(误差小于20%),上升、下降沿小于10us;(3)三角波Uopp=8V(误差小于20%);(4)正弦波Uopp错误!未找到引用源。

1V,无明显失真。

2. 提高要求:(1)将输出方波改为占空比可调的矩形波,占空比可调范围为30%—70%;(2)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。

二、设计思路实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出,其可采用电路图有多种。

此次实验采用迟滞比较器生成方波,RC积分器生成三角波,差分放大器生成正弦波。

除保证良好波形输出外,还须实现频率、幅度、占空比的调节,即须在基本电路基础上进行改良。

由比较器与积分器组成的方波三角波发生器,比较器输出的方波信号经积分器生成三角波,再经由差分放大器生成正弦波信号。

其中方波三角波生成电路为基本电路,添加电位器调节使其频率幅度改变;正弦波生成电路采用差分放大器,由于差分放大电路具有工作点稳定、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。

模电实验波形发生器实验报告

模电实验波形发生器实验报告

模电实验波形发生器实验报告模电实验波形发生器实验报告实验名称:模拟电路波形发生器设计与制作实验目的:1.了解正弦波、方波、三角波等基本波形的特性及产生方法;2.掌握模拟电路的基本设计方法和制作技巧;3.加深对电路中各元件的认识和使用方法;4.提高实际操作能力和动手能力。

实验原理:波形发生器是一种模拟电路,在信号发生领域具有广泛的应用。

常见的波形发生器包括正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器等。

正弦波发生器:正弦波发生器是一种周期性信号发生器,通过正弦波振荡电路产生高精度的正弦波信号。

常见的正弦波振荡电路有RC,LC和晶体振荡管等。

我们使用的正弦波发生器为Wien桥电路。

方波发生器:方波发生器属于非线性信号发生器,根据输入信号的不同,可以分为单稳态脉冲发生器、双稳态脉冲发生器和多谐振荡器等。

我们使用的方波发生器为双稳态脉冲发生器。

三角波发生器:三角波发生器是一种周期信号发生器,通过将一个线性变化的信号幅度反向后输入到一个比例放大电路中,就可以得到三角波信号。

我们使用的三角波发生器为斜率发生器。

实验步骤:1.按照电路原理图连接电路;2.打开电源,调节电压并测量电压值;3.调节电位器,观察波形在示波器上的变化;4.分别测量各波形的频率和幅值,并记录实验数据;5.将实验结果进行比较分析。

重点技术:1.电路连接技巧;2.相关工具的正确使用方法;3.电路元器件的选择和使用;4.测量和计算实验数据的方法。

注意事项:1.实验中使用电源时应注意电压值和电流值,避免短路和电源过载现象的发生;2.连接电路时应注意电路的接线和连接端子的位置,避免短路和错误连接的情况;3.在实验中应注意对电路元器件的选择和使用,确保电路的正常工作;4.测量和计算实验数据时应认真仔细,避免计算错误和实验数据异常的情况。

实验结论:通过本次实验,我们成功设计和制作了正弦波发生器、方波发生器和三角波发生器。

在实验过程中,我们掌握了模拟电路的基本设计方法和制作技巧,加深了对电路中各元件的认识和使用方法,并提高了实际操作能力和动手能力。

三角波方波发生器实验报告

三角波方波发生器实验报告

三角波方波发生器实验报告一、实验目的本实验旨在掌握三角波、方波发生器的工作原理,学习使用运算放大器、电容、电阻等元器件搭建三角波、方波发生器电路,并对其进行调试。

二、实验原理1. 三角波发生器三角波发生器是一种能够输出呈直线上升或下降的信号的电路,其输出信号的频率和幅度可以通过改变电路中元件参数来调节。

常用的三角波发生器电路是基于反相输入正弦振荡器和积分放大器构成的。

2. 方波发生器方波发生器是一种能够输出高低电平交替出现的信号的电路,其输出信号频率和占空比可以通过改变元件参数来调节。

常用的方波发生器电路是基于反相输入比较器和反馈网络构成的。

三、实验步骤及结果1. 搭建三角波发生器电路将运算放大器(LM358)连接至两个10kΩ电阻组成反相输入正弦振荡器,再将积分放大器(LM358)连接至10kΩ电阻和100nF陶瓷电容组成积分放大网络。

调节电路中电阻和电容的参数,使其输出三角波信号。

示波器测量输出信号频率为1kHz,幅度为±3V。

2. 搭建方波发生器电路将运算放大器(LM358)连接至两个10kΩ电阻组成反相输入比较器,再将反馈网络连接至100kΩ电阻和1nF陶瓷电容组成积分放大网络。

调节电路中电阻和电容的参数,使其输出50%占空比的方波信号。

示波器测量输出信号频率为1kHz,幅度为±3V。

四、实验分析通过本实验的搭建和调试过程,我们深入了解了三角波、方波发生器的工作原理,并掌握了使用运算放大器、电容、电阻等元器件搭建三角波、方波发生器的方法。

同时,在实验中我们也学会了如何通过改变元件参数来调节输出信号频率和幅度。

五、实验总结本次实验是一次很好的综合性实验,在实践中我们不仅学习到了基础的三角波、方波发生器原理,还掌握了一些基本的模拟电路设计方法和手段。

在以后的学习和实践中,我们应该更加深入地理解和掌握这些知识,为以后的电路设计打下坚实的基础。

波形发生器实验报告 模电波形发生器实验报告

波形发生器实验报告 模电波形发生器实验报告

波形发生器实验报告模电波形发生器实验报告精品文档,仅供参考波形发生器实验报告模电波形发生器实验报告实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。

应用写作给出的定义如下科技实验报告是描述、记录某个科研课题过程和结果的一种科技应用文体。

下面是本站为大家带来的[波形发生器实验报告],希望能帮助到大家!波形发生器实验报告第一部分设计内容一、任务利用运算放大器设计并制作一台信号发生器,能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号,其系统框图如图所示。

二、要求1不使用单片机,实现以下功能:(1)至少能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种周期性波形;在示波器上可以清晰地看清楚每种波形。

20分(2)输出信号的频率可通过按钮调节;(范围越大越好)20分(3)输出信号的幅度可通过按钮调节;(范围越大越好)20分(4)输出信号波形无明显失真;10分(5)稳压电源自制。

10分(6)其他2种扩展功能。

20分信号发生器系统框图第二部分方案比较与论证方案一、以555芯片为核心,分别产生方波,三角波,锯齿波,正弦波电路配置如图1所示图1此方案较简单,但是产生的频率不够大最后输出正弦波时,信号受干扰大。

方案二由简单的分立元件产生,可以利用晶体管、LC振荡回路,积分电路的实现方波三角波,正弦波的产生。

此方案原理简单但是调试复杂,受干扰也严重。

方案三、采用集成运放如(LM324)搭建RC文氏正弦振荡器产生正弦波,正弦波的频率,幅度均可调,再将产生的正弦波经过过零比较器,实现方波的输出,再由方波到三角波和锯齿波。

此方案电路简单,在集成运放的作用下,可以较容易的测到所需的波形。

通过调整参数可以得到较完美的波形。

实际设计过程采用方案三,基本原理如图2所示基本设计原理框图(图2)第三部分:电路原理及电路设计电路的构成:1、正弦波采用RC桥式振荡器(如图3), RC 串并联网络是正反馈网络,Rf 和R1为负反馈网络。

函数信号发生器实验报告

函数信号发生器实验报告

北京邮电大学电子电路实验报告实验一:函数信号发生器的设计与调测院系:信息与通信工程学院班级:2012211112姓名:卢跃凯班内序号:13学号:2012210344指导教师:廖老师课题名称:函数信号发生器的设计与调试摘要实验电路主要由两部分组成,方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。

方波由运算放大器加稳压管产生,后经积分电路形成三角波,最后通过差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性实现三角波——正弦波的转换。

实验电路的频率,幅度可通过电位器调节,增加两个二极管,可以改变方波占空比,完成提高要求。

关键词方波三角波正弦波幅频可调设计任务要求1、基本要求:a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。

1)输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真;2)方波输出电压Uopp=12V,上升、下降沿小于10us;三角波Uopp=8V;3)正弦波Uopp>1V。

b)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)2、提高要求:a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。

b)要求方波占空比在30%——70%连续可调。

设计思路,总体结构框图1、设计思路:用运算放大器加反馈构成电压比较器来产生方波;方波经积分电路形成三角波;三角波输入到差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性输出正弦波,完成要求。

2、原理框图:3、系统的组成框图:分块电路和总体电路的设计:(1)方波-三角波产生电路:方波输出幅度由稳压管的稳压值决定,限制在±(UZ+UD)之间。

考虑到基本要求中的,方波的峰峰值为12V,故选用稳压值为6V的稳压管2DW232。

方波经积分得到三角波,幅度为,幅值由R1和Rf的比值及稳压管的稳压值决定,因为基本要求中三角波的峰峰值为8V,因此,R1与Rf的比值为2:3。

在实际电路中,我采用的R1为20kΩ,Rf为30kΩ。

模电设计性实验之正弦波-方波-三角波

模电设计性实验之正弦波-方波-三角波

模拟电路提高性实验学院:科目:指导老师:学生:学号:班级:波形发生及转换器一、实验任务要求用面包板搭建一个波形发生及转换器,测试满足要求后,在电路板上焊接出来。

指标要求如下:1.±12V直流电源供电,输出3路波形:正弦波、方波和三角波.2.信号频率1kHz,3种波形幅度均为±4V.3.信号频率和幅度连续可调,尽量减小波形失真.二、方案论证产生正弦波、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。

本实验采用先产生正弦波,再将正弦波转换为方波,最后将方波转换为三角波的电路设计方法首先,±12V直流电源供电给运放,产生正弦波,本实验使用文氏振荡电路作为第一级电路,通过调节50kΩ的电位器将部分输出电压叠加反馈到输入电路;第二级使用滞回比较器将正弦波转换为方波,同时通过10kΩ和20kΩ的电阻串联取出部分电压反馈到输入,但本级电路无法调节输出的方波幅度;第三级为反相求和运算电路,使得输入的方波幅度可调;第四级通过一个积分运算电路将方波转变为三角波,取第三级的输出为输入,并通过50kΩ的电位器调节三角波的幅度。

本实验中除了第一级的两个200kΩ的可调电位器用来调节幅度外,其余50kΩ的电位器均是用来调节幅度,使得正弦波、方波、三角波三种波形的幅度可调范围较大,而且本电路均引入反馈,尽量减小波形失真。

三、实验电路图及说明说明:第一级为RC桥式正弦波振荡电路,两个200kΩ的电位器接入电路的电阻相同,作用为调节正弦波的频率;50kΩ的电位器的作用是调节幅度。

第二级为滞回比较器(正弦波->方波),输出方波,但幅度不可调节。

第三级为反相求和运算电路,通过50kΩ的电位器调节方波的幅度。

第四级为积分运算电路,将输入的方波转变为三角波,同时也通过50kΩ的电位器调节三角波的幅度。

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模电实验报告
一、实验任务:
设计一个方波—三角波—正弦波函数发生器
已知条件:双运放NE5532 一只(或uA741两只)
性能要求:频率范围:1—10Hz ,10—100Hz ;输出电压:方波Upp<=24V ,三角波Upp=6V , 正弦波Upp>1V 。

二、电路设计过程及结果: 2231231124O m RP CC U R R R U ===+
取210K R =Ω,340K R =Ω,147K RP R =Ω。

平衡电阻1231//()9RP R R R R K =+≈Ω。

由输出频率的表达式得: 3142
224RP RP R R R R R C f ++=
当110Hz f Hz ≤≤时,取210C uF =,4 5.1R K =Ω,2100RP R K =Ω。

当 10100Hz f Hz ≤≤时,取21C uF =以实现频率波段的转换,其余不变。

取平衡电阻510R K =Ω。

电路形式如下图,参数如下图所示
四、下面为仿真图形
五、实验数据
根据实验,实验波形与仿真波形相似,测得的方波Upp=2.16V,
三角波Upp=5.6V,正弦波Upp=1.48V。

六、心得
本次实验的各种参数均可参考书中所给的例子计算得出。

从中也体现出了自己对相关理论只是并不是特别地熟悉,只能看着书根据公式计算,在这一点上还需要好好地去复习一下。

在实验过程中,接线时尤其需要仔细一点,通过几个人的合作,不断地检查完善多次后猜得出最终结果。

也体现出了团队合作的重要性。

在示波器调试方面,也暴露出了许多不足,对示波器的使用并不是特别地熟练。

对于所测出的数据有一定的偏差,及时这样也应该实事求是地记录下数据。

无论是理论计算还是实际操作,都需要我今后多加练习学习。

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