模电课设——三角波正弦波函数发生器
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。
函数信号发生器模拟电路课程设计

《模拟电子技术基础》课程设计任务书设计题目方波-三角波-正弦波函数发生器设计要求设计制作一个方波-三角波-正弦波频率范围100Z H ~1K Z H ,频率可调。
实验仪器设备:示波器,万用表,直流稳压源,毫伏表设计步骤和要求:(1) 根据设计要求,查阅相关资料,提出理论设计方案,画出电路原理图;(2) 根据已知条件及性能指标要求,选择元器件的型号及参数,并列出材料清单,画出电路连线图;(3) 将元器件安装在通用电路板,确认布线合理后再进行元器件的焊接。
(4) 测试性能指标,调整和修改元件参数值,使其满足电路设计要求,将修改后的元件参数值标在设计的电路图上。
(5) 上述各项完成后,再进行一些实验研究和讨论。
(6) 所有实验完成后,写出规范的设计报告。
目 录1 函数发生器的总方案及原理框图……………………………………(4) 1.1函数发生器的总方案论证.........................................................(4) 1.2原理框图.....................................................................(4) 2设计的目的及任务 (5)2.1 课程设计的目的 (5)2.2 课程设计的任务和要求 (5)2.3 课程设计的技术指标……………………………………………………(5) 3元器件选择……………………………………………………………(6) 4 各组成部分的工作原理及实现功能4.1 方波发生电路的工作原理 (6)4.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (7)4.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (10)4.4电路的参数选择及计算 (12)4.5 总电路图 (13)5电路的安装和调试 (14)5.1 方波---三角波发生电路的安装和调试 (14)5.2 三角波---正弦波转换电路的安装和调试 (14)5.3 总电路的安装和调试 (14)5.4 电路安装和调试中遇到的问题及分析解决方法 (14)6 实验总结 (15)7参考文献 (16)1. 函数发生器总方案及原理框图1.1函数发生器的总方案论证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。
方波-三角波-正弦波函数发生器设计

摘要函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
本设计研究了函数发生器的一种设计方法,先由函数比较器产生方波,再通过积分器产生三角波,最后通过有损积分器产生正弦波,完成了三种波形的产生与仿真。
设计中各波形的频率可以通过电路中的可变电阻进行调节。
本文从基础的电路原理阐述函数发生器的设计过程,利用集成运算放大器最大程度满足课题要求。
设计实现了波形、频率、幅值以及失真度的控制,并且在软件中进行了仿真,直观地显示了函数发生器的波形和相关数据控制效果。
关键字:函数发生器;积分器;Multisim9仿真AbstractFunction generator is a kind of common source, modern testing field is most widely used one of general instrument. The design of the function generator a design method, first by function comparator produce square wave, again through the integrator produce triangle wave, the last through the harm integrator produce sine wave, the completion of the three waveform generation and simulation. In the design of the wave frequency can through the circuit of the variable resistor adjustment.Based on the basic of the circuit principle of this function generator design process, using the integrated operational amplifier satisfy subject requirements. Design realize the waveform, frequency, amplitude and the distortion degree of control, and the software simulation, intuitively shows the function generator of related data waveform and control effect.Keyword: Function generator; Integrators; Multisim9 simulation目录1 引言 (1)1.1 设计目的与任务 (1)1.2 设计要求 (1)2 方案论证与比较 (2)2.1 电路实现方案一 (2)2.2 电路实现方案二 (2)2.3 电路实现方案三 (3)3 基本原理 (5)3.1 函数发生器的组成 (5)3.2 方波发生电路部分的工作原理 (5)3.3 方波---三角波转换电路的工作原理 (6)3.4 三角波---正弦波转换电路 (8)3.5总电路图 (9)3.6电路的参数选择及计算 (10)3.6.1.比较器A1与积分器A2元器件 (10)3.6.2.方波——三角波中电容C1变化 (10)4 安装电路并调试电路 (11)4.1 总电路的安装与调试 (11)4.2电路仿真 (11)4.2.1Multisim仿真软件简介 (11)4.2.2 方波---三角波发生电路的仿真 (13)4.2.3 三角波---正弦波发生电路的仿真 (14)5 课题总结及问题 (14)5.1 课程总结 (14)5.2 设计所遇问题 (15)心得体会 (15)参考文献 (17)致谢 (18)1 引言函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
模电课程设计--函数发生器

课程设计任务书学生姓名:专业班级:通信1005班指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 《函数发生器》初始条件:利用集成运算放大器和晶体管差分放大器等设计一个方波-三角波-正弦波函数发生器。
要求完成的主要任务:(1)频率可调范围:10Hz~10kHz;(2)输出电压:正弦波V PP=0~3V, 三角波V PP=0~5V, 方波V PP=0~15V;(3)输出电压幅度连续可调(4)方波上升时间小于2微秒,三角波线性失真小于1%,正弦波失真度小于3%发挥部分(1)矩形波占空比50%~95%连续可调;(2)锯齿波斜率连续可调。
时间安排:12月20日——22日:学习运算放大器和差分放大电路理论知识;12月23日——25日:画电路并在,Multisim上仿真;12月26日:买元器件并查找器件代替买不到的元件;12月27日:焊接电路并调试;12月28日:完成课程设计实验报告。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日函数发生器摘要函数发生器是一种多波形的信号源。
它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波,甚至任意波形。
有的函数发生器还具有调制的功能,可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO控制。
函数发生器有很宽的频率范围,使用范围很广,它是一种不可缺少的通用信号源。
可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域,如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
随着集成电路的迅速发展,用集成电路可以很方便的组成函数发生器,产生各种波形。
用集成电路设计的信号发生器与其他信号发生器相比,有波形、幅度、频率稳定等优良性能。
AbstructFunction generator is a kind of more of the waveform signal source it can produce sine wave square wave triangle wave sawtooth wave, and even some arbitrary waveform generator also has a function of the function, can be an am FMphase-modulation pulse width modulation and VCO control function generator has a wide frequency range, using range is very wide, it is a kind of indispensable general source can be used for production test instrument maintenance and laboratory, also widely used in other areas of science and technology, such as medical education chemical communication geophysics industrial control military and the space, along with the rapid development of the integrated circuit, with integrated circuit can be very convenient component function generator, produce all sorts of wave with integrated circuit design of the signal generator and other signal generator with a wave amplitude frequency stability and good performance目录1 课程设计的目的及任务 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的任务及要求 (3)2 电路设计方案与比较 (4)2.1 电路设计的多种方案 (4)2.1.1 方案一 (4)2.1.2 方案二 (5)2.1.3 方案三 (5)2.1.4 方案四 (5)2.2 电路设计方案的比较 (5)3 函数发生器的设计方案及单元电路 (6)3.1 函数发生器的设计原理框图 (6)3.2 各组成部分电路的设计 (7)3.2.1 方波发生电路的工作原理 (7)3.2.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (9)3.2.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (11)3.3 函数发生器的总电路图 (13)4 电路的参数选择及计算 (14)4.1 芯片的确定 (14)4.2三极管的确定 (14)4.3 其他元器件型号及参数的计算 (14)5 Multisim软件电路仿真 (16)5.1 方波——三角波发生电路的仿真 (16)5.2 三角波——正弦波转换电路的仿真 (17)6 电路的安装与调试 (20)6.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (20)6.1.1 安装方波——三角波产生电路 (20)6.1.2 调试方波——三角波产生电路 (20)6.2 三角波——正弦波转换电路的安装与调试 (20)6.2.1 安装三角波——正弦波变换电路 (20)6.2.2 调试三角波——正弦波变换电路 (21)6.3 总电路的安装与调试 (21)6.4 调试中遇到的问题及分析与总结 (21)6.4.1方波-三角波发生器的装调 (21)6.4.2 三角波---正弦波变换电路的装调 (21)6.4.3 性能指标测量与误差分析 (22)7 仪器仪表电子元器件明细清单 (23)8 心得体会 (24)9 参考文献 (24)1 课程设计的目的及任务1.1 课程设计的目的通过对课程的设计掌握电子系统的一般设计方法,掌握模拟IC器件的应用,培养综合应用所学知识来指导实践的能力,为接下来电子信息学习培养兴趣。
方波-三角波-正弦波函数发生器设计

湖北民族学院课程设计报告课程设计题目课程:电子线路课程设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2014年 6 月20 日信息工程学院课程设计任务书2014年6月20日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如方波、三角波、正弦波的电路。
函数发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出方波、三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
该系统通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。
将其接入电源,并通过在示波器上观察波形及数据,得到结果。
其中电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波,得到想要的信号。
该系统利用了Protues电路仿真软件进行电路图的绘制以及仿真。
Protues软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借Protues,可以立即创建具有完整组件库的电路图,并让设计者实现相应的技术指标。
本课题采用集成芯片ICL8038制作方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法,经过protues仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波-正弦波转换及三角波-正弦波转换的波形图。
关键词:电源,波形,比较器,积分器,转换电路,低通滤波,Protues目录1引言-------------------------------------------------------------- 51.1课程设计任务------------------------------------------------- 51.2课程设计的目的----------------------------------------------- 51.3课程设计要求------------------------------------------------ 52 任务提出与方案论证------------------------------------------------ 62.1函数发生器的概述--------------------------------------------- 62.2方案论证 --------------------------------------------------- 63 总体设计---------------------------------------------------------- 83.1总电路图----------------------------------------------------- 83.2 电路仿真与调试技术------------------------------------------ 94 详细设计及仿真--------------------------------------------------- 10 4.1 方波发生电路的工作原理与运放741工作原理-------------------- 10 4.2方波—三角波产生电路的工作原理------------------------------ 104.3三角波—正弦波转换电路的工作原理---------------------------- 114.4整体仿真效果图---------------------------------------------- 135 总结------------------------------------------------------------- 14 参考文献----------------------------------------------------------- 151引言现在世界中电子技术和电子产品的应用越加广泛,人们对电子技术的要求也越来越高。
模拟电路课程设计 方波—三角波—正弦波函数发生器设计

模拟电路课程设计报告课题名称:方波—三角波—正弦波函数发生器设计专业:电子信息工程班级:学号:学生姓名:指导教师:2010年6月12日一、设计目的: 掌握科研任务的调研方法,熟悉查阅文献资料,学习应用电子电路理论知识进行系统设计方案论证,掌握相关电路的设计和计算方法,完成具体电路的设计和相关计算。
完成对系统所用元器件的挑选和检测,完成电路的焊接组装,完成电路的单元调试。
掌握整机调试方法,掌握相关技术指标的测量方法,研究有关技术指标的调整技术。
二、设计要求: 掌握方波—三角波—正弦波函数发生器设计的设计方法与测试技术。
了解单片集成函数发生器8038的工作原理与应用,学会安装与调试由分离元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
三、课程设计所需要的元件三极管9013(4个) uA741(2个) 稳压管2DW231(6.2V 30mA 20mW ) 电阻:10k (1个) 20k (3个)2k (3个)2.7k (1个)6.8k (2个) 100k (1个) 8k (1个) 0.1k (1个) 电位器47k (2个) 电容:0.022uF (1个) 47uF (1个)470uF (2个)10uF (1个)0.1uF (1个)四、设计原理:1.图为方波和三角波发生器第一级A1组成迟滞电压比较器,输出电压U o1为对称的方波信号。
第二级A2组成积分器,输出电压Uo 为三角波信号。
设稳压值为U Z ,则比较器输出的高电平为+U Z ,低电平为-U Z 。
由图可得A1同相端的电压为:12o1o 1212R R u u u R R R R +=⋅+⋅++12Z o1212()R R U u R R R R =⋅±+⋅++Z 21mH U R R E =由于此电压比较器的 u - = 0,u+=0则可求得电压比较器翻转时的上门限电位为下门限电位为 门限宽度为 反相积分器的输出电压为当t=0时, 当t=t1时,方波和三角波的周期为方波和三角波的频率为方波和三角波的输出波形为:Z 21mL U R R E -=mLmH m E E E -=∆Z 212U RR =mL0Z 14o )d (1)(E t nU C R t u t+--=⎰Z21mLo)0(U R R Eu -==1o 1mH Z 2()R u t E U R ==Z 11Z 412nU R t U R C R =⋅-⋅21411222nR CR R t T ⋅==14124T 1CR R nR f ==2. 图为三角波---正弦波转换电路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。
设计制作一个方波-三角波-正弦波函数发生器

课程设计说明书课程设计名称:模拟电子技术课程设计题目:方波-三角波-正弦波波函数转换器的设计学院名称:信息工程学院专业:电子信息科学与技术班级:100431学号:10043102 姓名:评分:教师:20 12 年 4 月 3 日模拟电子技术课程设计任务书20 11 -20 12年第二学期第一周至第二周摘要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个固定的波形,不能更改。
本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法,了解多功能集成电路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从1—10HZ,10—100HZ 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
其中比较器与积分电路和反馈网络(含有电容元器件)组成振荡器,其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波,电容的充,放电时间决定了三角波的频率。
最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。
通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。
将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。
电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波,得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键词:KIA324P、电源、波形、比较器、积分器、转换器电路、Multisim、网络、函数发生器的设计目录第一章设计任务1.1设计任务1.2设计要求第二章函数转换器的系统组成2.1原理框图2.2原理分析2.3放大器功能及管脚图第三章系统中各模块设计3.1方波-三角波3.2三角波-正弦波转换电路第四章电路调试4.1安装方波——三角波产生电路4.2调试方波——三角波产生电路4.2调试方波——三角波产生电路第五章系统调试5.1调试工具5.2调试结果六结论及心得体会七参考文献附表:1元器件清单2电路图3仿真图一、设计任务1.1 任务设计制作一个产生方波-三角波-正弦波波函数转换器1.2 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。
模电课程设计 三角波正弦波变换设计

目录之蔡仲巾千创作1.设计要求 (2)2.总体方案 (2)3.设计原理 (3)3.1 总体电路图 (3)3.1.1 硬件电路分析·························· (3)3.1.2 差分式放大电路·························· (4)3.1.3 镜像恒流源电路·························· (4)3.2 设计所用软件简介 (5)4.原理分析与计算 (5)5.电路的仿真分析及结果 (6)6.实物连接与调试结果 (8)7.此次设计过程中所遇到的问题及解决措施······························ (11)8.设计的心得体会 (12)9.参考文献 (12)1.设计要求在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件以及整机设备时,都需要有信号源,由它发生分歧频率、分歧波形的电压、电流信号并加到被测器件、设备上,用其他丈量仪器观察、丈量被测者的输出响应,以分析和确定它们的性能参数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
模电课设——三角波正弦波函数发生器部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑课程设计任务书学生姓名:肖伟翔专业班级:电信1002班指导教师:刘运苟工作单位:信息工程学院题目: 正弦波-三角波-方波函数发生器初始条件:具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。
b5E2RGbCAP要求完成的主要任务:<包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、频率范围三段:10~100Hz,100 Hz~1KHz,1 KHz~10 KHz;2、正弦波Uopp≈3V,三角波Uopp≈5V,方波Uopp≈14V;3、幅度连续可调,线性失真小;4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书;5、设计电源;6、焊接:采用实验板完成,不得使用面包板。
时间安排:十六周一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任<或责任教师)签名:年月日目录一.仿真软件简介 (3)二.题目分析 (4)1.方案一 (4)1.1 电路组成和工作原理 (4)1.2 电路设计与计算 (4)1.3 仿真波形 (6)2. 方案二 (10)2.1 电路组成和工作原理 (10)2.2 电路设计与计算 (11)2.3 仿真波形 (12)三.方案选择 (16)四.电源设计 (17)五.电路焊接 (17)六.系统测试 (18)七.心得体会 (23)八.参考文献 (23)九.成绩评定表 (24)一.仿真软件简介Multisim是美国国家仪器<NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
p1EanqFDPwNI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA 工具软件。
作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具,NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。
NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教案与实际动手实验相脱节的这一问题。
学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来,并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
NI Multisim软件绝对是电子学教案的首选软件工具。
DXDiTa9E3dØ。
直观的图形界面整个操作界面就像一个电子实验工作台,绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上,轻点鼠标可用导线将它们连接起来,软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的; RTCrpUDGiTØ。
丰富的元器件提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件,同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改,能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能,创建自己的元器件。
5PCzVD7HxAØ。
强大的仿真能力以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎,通过Electronic workbench 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。
包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能。
jLBHrnAILgØ。
完善的后处理对分析结果进行的数学运算操作类型包括算术运算、三角运算、指数运行、对数运算、复合运算、向量运算和逻辑运算等;xHAQX74J0XØ。
详细的报告能够呈现材料清单、元件详细报告、网络报表、原理图统计报告、多余门电路报告、模型数据报告、交叉报表7种报告;LDAYtRyKfE二.题目分析1.方案一1.1电路组成和工作原理正弦波方波三角波文氏桥振荡电路,电压比较器电路,积分电路。
调节反馈电阻让文氏桥振荡电路振荡产生正弦波,正弦波输入到电压比较器电路,电压比较器电路产生方波输出,让方波信号输入到积分器电路,输出三角波信号。
Zzz6ZB2Ltk1.2 电路设计与计算图1.1 电路设计原理图由图可以看出电路分三级,即由运算放大器构成的文氏桥振荡器,电压比较器,积分器,Uo1是第一级的输出,Uo2是第二级输出,Uo3是第三级输出,分别输出正弦波,方波,三角波。
dvzfvkwMI1电路的第一级是文氏桥振荡器,用于输出正弦波。
R9,C2,R10,C3串并联构成选频网络,同时兼有正反馈网络功能,通过调节R9和R10可以对反馈信号进行选择。
R12和R16,R14构成电压串联负反馈调节R16,R14的阻值大小可使闭环增益大于等于3,保证环路增益大于1,>=1,这样频率为Wo 的信号就会通过正反馈而使输出信号不断增大,但是由于负反馈中加入了非线性元件二极管,利用电流增大时二极管动态电阻减小,电流减小时二极管动态电阻增大的特性,而使输出电压稳定,此时闭环电压增益XSC1Key=AAv=1+<R10+Rd)/(R16+R14>,当输出电压信号较小时,二极管工作电流小,动态电阻大,电路的增益较大,引起增幅振荡过程,当输出幅度大到一定程度,二极管工作电流大,动态电阻小,电路的增益下降,电路的输出电压幅值将不再上升,电路转为等振幅振荡,最后输出达到恒定。
输出信号Uo1的频率为fo=1/rqyn14ZNXI 当将R9和R10调到最小时,fo最大fo=1/ 150 0.0000001)Hz=10kHz当将R9和R10调到最大时,fo最小fo=1/< 160 1000 0.0000001) Hz=10Hz电路中R11是保护电阻,R2用于调节正弦信号的幅度。
电路的第二级是电压比较器,当输入大于零时,运放输出为-15V,当输入小于零时,运放输出为+15V。
把正弦信号输入,运放输出和正弦波相同频率的方波信号,再通过R1分压,输出端的Uo2的幅度可通过R8来调节,稳压管D3,D4的稳压值为3V。
当R8最小时,输出信号Uo2为峰峰值3.7V的方波信号;当R8最大时,输出信号Uo2为峰峰值9V的方波信号。
EmxvxOtOco电路的第三级是积分器,把方波信号输入,通过积分,输出三角波信号,输出信号通过R7来调节幅值。
R4为平衡电阻。
SixE2yXPq51.3 仿真波形1.3.1 频率为10Hz的波形图 1.2 U1的波形图 1.3 U2的波形图 1.4 U3的波形1.3.2 频率为100Hz的波形图 1.5 U1的波形图 1.6 U2的波形图1.7 U3的波形1.3.3 频率为10kHz的波形图1.8 U1的波形图1.9 U2的波形图 1.10 U3的波形2.方案二2.1 电路组成和工作原理反馈回比较器,作为比较器的比较电压。
三角波同时输入有源低通滤波器后,产生正弦波信号。
6ewMyirQFL2.2 电路设计与计算图 2.1 电路设计原理图由上图可以看出,电路分三级,即由运算放大器构成的电压比较器,积分器,和有源低通滤波器。
U1,U2,U3是电路的三个输出,分别输出方波,三角波,和正弦波。
kavU42VRUs第一级是电压比较器,当输入为正时,输出正电压,其幅值由电源大小决定,由于电源为12伏,其输出为正10.5伏,当输入为负时,输出负电压。
R14用于调节U1的幅值大小。
y6v3ALoS89第二级是积分电路,用于输出三角波。
当电路的第一级输出的方波信号进入该级电路后,由该电路进行积分,产生三角波信号,产生的信号一边反馈回电压比较器,作为比较器的比较电压,另一边输入到有源低通滤波器。
M2ub6vSTnP第一级与第二级的的振荡周期相同,可由下面公式求的:T=4R3(R20+R4>C1/R6通过调节R20和R4,可以改变其输出的信号频率。
R14和R2用于调节输出信号的幅值。
第三级为有源低通滤波电路,通过调节R5与R10可以控制输入信号的衰减,从而得到正弦波。
输出正弦波的幅值由R13调节。
0YujCfmUCw2.3 仿真波形2.3.1 10Hz的波形图 2.2 U1的波形图2.3 U2的波形图2.4 U3的波形2.3.2 100Hz的波形图2.5 U1的波形图2.6 U2 的波形图2.7 U3的波形2.3.3 1KHz的波形图2.8 U1的波形图 2.9 U2的波形图 2.10 U3的波形三.方案选择对比方案一与方案二的仿真结果,两个方案的高频部分都会产生较大的失真,方案一可以输出高频的正弦波,但是方波与三角波失真很大,方案二可以输出高频的方波,但是三角波与正弦波失真较大。
两个方案都有缺陷,但方案二较方案一,使用的元件更少,更易于调试,所以选择方案二。
eUts8ZQVRd四.电源设计1.1电路设计与计算U1LM337H图 4.1 可调双电源电路图该电路采用稳压管LM317,LM337,LM317的输出端和公共端电压稳定在1.25V,在输出端与公共端并联一个电阻,输出的电压V=1.25/R1<R1+R3),调节R3就可以调节输出电压。
可调范围为1.25-25V,由于采用副边为15V的变压器,输出的最大电压为15V 左右。
同理,负电源也一样。
D2.D3为保护二极管。
sQsAEJkW5T 五.电路焊接1.在电路板进行实际的排放元件与线路工作。
将元件放置于万用板上,对线路进行优化整理,尽量做到精简排线,让线与线之间的距离尽可能的小,并且尽量做到线与线间没有交叉。
GMsIasNXkA2.认真的将元件依次焊接到电路板上,。
不要让电焊在元件的引脚上停留太久以防温度过高烧坏元器件。
3.在焊接过程中,要注意安全,以防被烙铁烫伤。
图 5.1 实物图六.系统测试焊接焊电路之后,经过我们每个成员的认真检查,发现没有问题。
于是进行系统测试。
接好电源,示波器,调节电位器的阻值,得到如下波形。
TIrRGchYzg图6.1 10Hz的方波图 6.2 10Hz的三角波图 6.3 10Hz的正弦波图6.4 100Hz的方波图 6.5 100Hz的三角波图6.6 100Hz的正弦波图 6.7 1000Hz的方波图 6.8 1000Hz的三角波图 6.9 1000Hz的正弦波七.心得体会通过对函数信号发生器的设计,我深刻的认识到理论联系实际这句话的重要性与真实性。
而且通过此课程设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也巩固了以前知道的知识。
最重要的是在实践中理解了书本上的知识,明白了学以致用的的真谛。
也明白了老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因,老师是为了教会我们如何用所学的知识解决实际的问题,提高我们的动手能力。
在整个设计过程中,我觉得调试部分是最难的,因为理论计算的参数在实际中并不一定是最佳参数,我们必须通过观察结果来改变参数的数值已达到最好的效果。