方波-三角波-正弦波函数信号发生器

课程设计说明书

课程设计名称：电子课程设计

课程设计题目：设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器学院名称：信息工程学院

专业：电子信息科学与技术班级：xxxxxxxx 学号：xxxxxxx 姓名：xxxxx 评分：教师：xxxxxx

20 13 年10 月15 日

电子课程设计课程设计任务书

20 13 －20 14 学年第 1 学期第 1 周－ 3 周

题目设计制作一个方波-三角波-正弦波函数转换器

内容及要求

①输出波形频率范围为0.02Hz～20KHz且连续可调；

②正弦波幅值为±2v；

③方波幅值为±2v；

④三角波峰－峰值为2v，占空比可调。

进度安排

1．.根据任务要求，查阅相关资料，完成设计前的前期工作：2天；

2．根据资料，进行方案设计并对比论证，完成参数计算：2.5天；

3．领取元器件，连接电路完成电路调试：3天；

4．提交报告：12周

学生姓名：xxx

指导时间：第1-3周指导地点：综合楼中506室任务下达2013年9月2日任务完成2013 年 9 月 22 日

考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师xxx 系（部）主任贾杰

注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份

备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要

当今世界在以电子信息技术为前提下推动了社会跨越式的进步，科学技术的飞速发展日新月异带动了各国生产力的大规模提高。由此可见科技已成为各国竞争的核心，尤其是电子通信方面更显得尤为重要，在国民生产各部门都得到了广泛的应用，而各种仪器在科技的作用性也非常重要，如信号发生器、单片机、集成电路等。

信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。常用超低频信号发生器的输出只有几种固定的波形，有方波、三角波、正弦波、锯齿波等，不能更改信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用LM324振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。

本系统本课题将介绍由LM324集成电路组成的方波——三角波——正弦波函数信号发生器的设计方法，了解多功能函数信号发生器的功能及特点，进一步掌握波形参数的测试方法，制作这种低频的函数信号发生器成本较低，适合学生学习电子技术测量使用。制作时只需要个别的外部元件就能产生正弦波、三角波、方波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。

关键字：信号发生器、波形转换、LM324

目录

目录 (1)

前言 (2)

第一章设计内容及要求 (3)

1.1、设计任务和要求 (3)

1.2、设计目的 (3)

第二章系统设计方案 (4)

2.1本系统方案包括三个部分 (4)

2.2硬件电路方案设计 (4)

第三章各单元电路的工作原理 (6)

3.1方波发生电路 (6)

3.2 方波---三角波转换电路 (8)

3.3三角波---正弦波转换电路 (9)

第四章安装、调试与结果分析 (11)

4.1 软件仿真 (11)

4.2 安装电路 (11)

4.3 实物调试及故障分析与排除 (12)

实验小结 (13)

参考文献 (14)

附录 (15)

1.总原理图 (15)

2..电路元器件清单 (16)

3.芯片简介 (17)

前言

随着社会的发展与科技的进步，各式各样的电子产品涌向市场，人们对电子产品的需求量也越来越大，对产品的性能要求也越高。作为一名电子类的大学生，在学习理论知识的同时也应增强学生的动手能力，电子课程设计为大学生提供了一个大的平台，将理论知识与实践相结合。

信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。本次实验是设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器。通过各个途径查找资料，从而设计出理想的电路图并仿真；方案通过后开始制作电路板，需进行排版、焊接、布线等操作；电路板制作完后就进行调试，通过调试可检查电路板是否合格。其中方案设计及电路分析思路值得学生学习和研究，从而将该方案更好地应用到课程设计中。

第一章设计内容及要求

1.1、设计任务和要求

设计制作一个产生方波——三角波——正弦波函数转换器

要求：

1．输出波形频率范围为0.02Hz～20KHz且连续可调

2．正弦波幅值为±2v

3．方波幅值为±2v

4．三角波峰－峰值为2v，占空比可调

1.2、设计目的

1．巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

2．培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并

解决问题的方法。

3．通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4．了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映

设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。

5．培养严肃、认真的工作作风和科学态度

第二章系统设计方案

2.1本系统方案包括三个部分

1、比较器电路

2、积分器电路

3、差分放大器电路

2.2硬件电路方案设计

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。由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路如下图2.1所示：

图2.1 设计框图