模电课设函数发生器的设计
模电课程设计——函数发生器
目录1.函数发生器的几种设计方法....................................................................................................2.1基于555的函数发生器设计.....................................................................................................2.2基于ICL8038函数发生器设计.................................................................................................2.3基于单片机的函数发生器设计.................................................................................................2. 函数发生器的设计框图 .........................................................................................................3. 函数发生器工作原理 .............................................................................................................4.1函数发生器原理图 .....................................................................................................................4.2方波—三角波产生电路.............................................................................................................4.3三角波—正弦波转换电路的工作原理.....................................................................................4.电路的参数选择及计算 ...........................................................................................................5.1方波-三角波中电容C1变化 .....................................................................................................5.2三角波—正弦波部分 .................................................................................................................5.3函数发生器的电路图 .................................................................................................................5.电路仿真 .................................................................................................................................6.1方波--三角波发生电路的仿真及实物波形.............................................................................6. 电路的安装与调试.................................................................................................................7.1方波—三角波发生器的装调 .....................................................................................................7.2三角波—正弦波变换电路的装调 .............................................................................................7.实验心得1 函数发生器的几种设计方法1.1 基于555的函数发生器设计通过555定时器进行函数发生器的设计，电路简单，成本低廉。
模拟电子技术课程设计--函数发生器的设计与调试
《模拟电子技术课程设计》学生姓名：王思嘉指导教师：缪新颖学号： 1005130315 专业班级：自动化10-3 所在学院：信息工程学院时间： 2012年6月25～29日大连海洋大学课程设计报告纸目录1.设计题目┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 32.技术指标┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 33. 方案的分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 34. 电路设计及方案选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 45. 电路调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 76. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄８7. 实验总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 98. 参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10学院: 信息工程学院专业班级: 自动化10-3 姓名: 王思嘉学号:1005130315 函数发生器的设计与调试一.设计题目：函数发生器的设计与调试二.技术指标：f=100HZ—1KHZ 可调，方波幅值±6V，三角波幅值±4V三.方案的分析：共有两种方案可供选择。
方案一从方波发生器开始，接一个积分电路获得三角波，再通过低通滤波器将三角波转化为正弦波，从而获得三种波形。
方案1、方波发生器、积分电路、低通滤波器方案二由ＲＣ振荡电路开始获得一个正弦波，再通过电压比较器得到方波，最后接积分电路获得三角波。
方案2、RC振荡电路、电压比较器、积分电路我用Multisim软件分别模拟了两种情方案。
四.电路设计及方案选择仿真软件为Multisim，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。
方案一、从左到右三个７４１芯片分别接了方波电路，三角波电路以及低通滤波器。
模拟电路课程设计-函数信号发生器
模拟电路课程设计——函数信号发生器一、设计任务和要求1 在给定的±12V直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。
2 信号频率：1kHz～10kHz3 输出电压：方波：Vp-p≤24V三角波：Vp-p≤6V正弦波： Vp-p>1V4 方波：上升和下降时间：≤10ms5 三角波失真度：≤2%6 正弦波失真度：≤5%二、设计方案论证1．信号产生电路〖方案一〗由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。
三角波这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。
但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为题目要求有10倍的频率覆盖系数，然而对于积分器的输入输出关系为：显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。
而这是电路所不希望的。
幅度稳定性难以达到要求。
而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。
〖方案二〗由积分器和比较器同时产生三角波和方波。
其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的方波三角波电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。
该电路的优点是十分明显的：1 线性良好、稳定性好；2 频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。
综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。
下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。
2．信号变换电路三角波变为正弦波的方法有多种，但总的看来可以分为两类：一种是通过滤波器进行“频域”处理，另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。
具体有以下几种方案：〖方案一〗采用米勒积分法。
设三角波的峰值为，三角波的傅立叶级数展开：通过线性积分后：显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响，其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化（随频率的升高而衰减），这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。
函数发生器的设计------模拟电子技术课程设计
搭建仿真模型：根据设计要求，搭建函数发生器的仿真模型
设定仿真参数：设定仿真所需的参数，如频率、幅度、相位等
模拟电子技术课程设计中的函数发生器设计
模拟电子技术课程设计是电子工程专业的必修课程
设计目标：掌握模拟电子技术，提高实践能力
高精度和高稳定性：函数发生器将更加精确和稳定，满足更高要求的测试需求
技术挑战：如何实现高精度、高稳定性的函数发生器
市场竞争：如何应对国内外竞争对手的挑战
市场需求：如何满足不同行业对函数发生器的需求
发展趋势：如何把握未来函数发生器的发展趋势，如智能化、网络化等
汇报人：
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设计背景：模拟电子技术在电子工程领域具有广泛应用
函数发生器是模拟电子技术课程设计中的重要项目
设计目标：实现一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计方案：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
实现方法：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计步骤：设计电路、制作电路、测试电路、调试电路
科研教育：用于科研实验和教育教学，进行信号发生和模拟
电子测量：用于测量电子设备的性能和参数
通信系统：用于模拟通信信号，进行通信系统的测试和调试
便携性和小型化：函数发生器将更加便携和小型化，方便携带和使用
网络化和远程控制：函数发生器将支持网络化和远程控制，方便远程操作和监控
数字化和智能化：函数发生器将更加智能化，能够自动生成和调整信号
组成结构：包括振荡器、放大器、滤波器、调制器等部分
应用领域：电子测量、通信、雷达、自动控制等领域
显示和操作界面：显示信号发生器的工作状态和参数设置，并提供操作界面供用户进行参数设置和操作。
模电课程设计：函数信号发生器的设计
《电路与模拟电子技术》课程设计任务书低频函数信号发生器的设计任务和要求：1 设计并制作能产生正弦波、矩形波（占空比可调）和锯齿波等多种信号的函数信号发生器。
2 主要技术指标和要求（1）输出的各种信号波形工作频率范围10Hz~10kHz，连续可调；（2）输出的各种信号波形幅值0~10V，连续可调。
高精度60Hz信号频率，经电容C3耦合到运放器741的②脚进行信号放大，然后从741的⑥脚输出。
调节电位器RP时，XS1插口输出0～1V,XS2插口输出0～0.1V的低频信号。
其实，C2、C5为电源滤波电容。
c3、C6为741的输入、输出耦合电容。
R5、R4为高频补偿电路。
R2、R4构成分压衰减电路。
R6为反馈电阻用以提高电路的稳定度。
CD4060各脚的输出频率：③脚为2Hz，②脚为4Hz，⑥脚为240Hz，④脚为480Hz，⑤脚为960Hz，⑦脚为1920Hz。
1 画原理图本设计中要求用Protel软件完成原理图以及PCB板。
我用的是Protel2004版本。
电路原理图的设计是印制电路板设计中的第一步，也是非常重要的一步。
电路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。
首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。
电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：1、设置电路图纸参数及相关信息根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为以后的设计工作建立一个合适的工作平面。
2、装入所需要的元件库将所需的元件库装入设计系统中，以便从中查找和选定所需的元器件。
3、设置元件将选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件在工作平面上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的布线工作打好基础。
模电设计 函数发生器的设计 广东石油化工学院
广东石油化工学院课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计题目：函数信号发生器设计学生姓名：888专业：888班级：8888学号：888指导教师：李继凯日期：2011年09月20日广东石油化工学院课程设计任务书一、设计题目函数信号发生器设计二、主要内容及要求⑴设计并制作能产生正弦波、矩形波（方波）和三角波（锯齿波）的函数发生器，本信号发生器可以考虑用专用集成芯片（如5G8038等）为核心实现。
⑵信号频率范围：1Hz~100kHz；⑶频率控制方式：①手控通过改变RC参数实现；②键控通过改变控制电压实现；③为能方便地实现频率调节，建议将频率分档；⑷输出波形要求①方波上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间；②非线性误差≤2%；③正弦波谐波失真度≤2%；⑸输出信号幅度范围：0~20V；⑹信号源输出阻抗：≤1Ω；⑺应具有输出过载保护功能；⑻具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
三、进度安排1、9月25号浏览老师下发的题目，选好函数信号发生器座位设计题目；2、9月26、27号在网上查找相应的资料，确定了设计的方向，采用哪种方法；3、9月28、29号进行设计，在EWB上进行设计仿真和调试；4、9月30号完成设计报告说明书。
四、总评成绩指导教师学生签名函数信号发生器设计一、设计任务与要求⑴设计并制作能产生正弦波、矩形波（方波）和三角波（锯齿波）的函数发生器，本信号发生器可以考虑用专用集成芯片（如5G8038等）为核心实现。
⑵信号频率范围：1Hz∽100kHz；⑶频率控制方式：①手控通过改变RC参数实现；②键控通过改变控制电压实现；③为能方便地实现频率调节，建议将频率分档；⑷输出波形要求①方波上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间；②非线性误差≤2%；③正弦波谐波失真度≤2%；⑸输出信号幅度范围：0∽20V；⑹信号源输出阻抗：≤1Ω；⑺应具有输出过载保护功能；⑻具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能二、方案设计与论证函数发生器一般是指能自动产生三角波、方波及锯齿波、正弦波等电压波形的电路或仪器。
模电课设 函数信号发生器
目录1设计的目的及任务1.1 课程设计的目的及任务1.2课程设计的技术指标2总体电路设计方案2.1三角波发生电路的工作原理2.2方波发生电路的工作原理2.3三角波---方波转换电路的工作原理2.4电路的参数选择及计算3 电路仿真3.1三角波发生电路的仿真3.2方波发生电路的仿真4 电路的安装与调试4.1方波发生电路的安装与调试4.2三角波发生电路的安装与调试4.3电路板调试与检验4.4电路的实验结果5实验总结6参考文献7附图设计题目函数信号发生器在本学期第十七周我们进行了维持一星期的课程设计实习，由于考试原因，我们把实习压缩到四天完成，但是任务并没有减少，所以这几天我们都在加班加点的进行工作。
我们这次实习是两个人一组，老师发了三个课题，让我们三选一进行训练。
我们选择的是第三个：函数信号发生器。
一、课程设计的目的及任务1、课程设计的目的：●培养综合应用所学知识来指导实践的能力●掌握常用元器件的识别和测试●熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法2、课程设计的任务设计一个函数信号发生器，能输出方波和三角波两种波形。
3、主要技术指标：1）、输出为方波和三角波两种波形，用开关切换输出；2）、输出电压均为双极性；3）、输出阻抗均为50Ω；4）、输出为方波时输出电压峰值为0~5V可调，输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
5）、输出为三角波时输出电压峰值为0~5V可调，输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
原件选择二、总体电路设计方案1、三角波发生器原理图2、方波发生器原理图在方波和三角波信号发生器电路的基础上增加了一级放大器，目的是为了实现输出电压可调和输出阻抗为50Ω。
3、三角波---方波转换电路的工作原理三角波方波转换电路原理图4、电路的参数选择及计算1)运算放大器的选择：根据指标要求，主要考虑双电源。
通用、无需调零型的运放，选择741。
2)电源电压的选择：选择正常的电源电压15V左右。
3)稳压二极管的选择：考虑输出电压和电源电压的要求，可选择稳压值为10V的稳压管，例如IN4740等。
函数信号发生器设计-模电设计
广东石油化工学院课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计题目：函数信号发生器设计学生姓名：刘佳专业：电子信息工程班级：电信12-2学号： 12034490203指导教师：李继凯日期： 2014 年 10 月 18 日函数信号发生器设计一、设计任务与要求⑴设计并制作能产生正弦波、矩形波（方波）和三角波（锯齿波）的函数发生器，本信号发生器可以考虑用专用集成芯片（如5G8038等）为核心实现。
⑵信号频率范围： 1Hz∽100kHz；⑶频率控制方式：①手控通过改变RC参数实现；②键控通过改变控制电压实现；③为能方便地实现频率调节，建议将频率分档；⑷输出波形要求①方波上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间；②非线性误差≤2%；③正弦波谐波失真度≤2%；⑸输出信号幅度范围：0∽20V；⑹信号源输出阻抗：≤1Ω；⑺应具有输出过载保护功能；⑻具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
二、方案设计与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。
可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)，也可以采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器组成的电路。
方案一：采用ICL8038芯片来设计函数信号发生器。
该信号芯片的主要技术指标：通过调节外接阻容元件值，很容易改变振荡频率，使工作频率在1Hz-100kHz范围；输出的波形失真小；三角波输出线性度可优于0.1%。
输出脉冲（或方波）电平可从4.2-28V；外围电路简单（外接元件较少），引出线比较灵活、适用性强。
方案二：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。
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课程设计任务书学生姓名：叶枫专业班级：通信zy1201班指导教师：李瑞芳工作单位：信息工程学院题目: 函数发生器设计初始条件：示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表要求完成的主要任务:1．频率可调范围：10Hz~10kHz2. 输出电压：正弦波V PP=0~3V, 三角波V PP=0~5V, 方波V PP=0~15V3. 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%时间安排：1、2013 年12 月18 日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2014 年1 月3 日至2014 年1 月6 日，方案选择和电路设计仿真。
3、2014 年1 月7 日至2014 年1 月10 日，电路焊接调试和编写课程设计报告。
4、2014 年1 月12 日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 方案设计选择 (1)1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (1)1.3 结论 (1)2 函数发生器电路设计及原理 (2)2.1函数发生器的总体原理 (2)2.2原理框图 (2)3 各组成部分的工作原理和电路设计 (3)3.1方波-三角波电路及工作原理 (3)3.2 三角波-正弦波转换电路的工作原理 (6)3.3电路的参数选择及计算 (8)3.4 总电路图 (9)4 电路的仿真 (10)4.1 方波电路的仿真 (10)4.2 三角波电路的仿真 (10)4.3 正弦波电路的仿真 (11)4.4仿真结果分析 (11)5 实物电路的安装与调试 (12)5.1电路的焊接 (12)5.2调试中遇到的问题及解决办法 (12)5.3实物展示 (13)6 心得体会 (14)7 参考文献 (15)本科生课程设计成绩评定表 (16)摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
函数信号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三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
其电路中使用的器件可以是分立器件（如低频函数信号发生器S101全部采用晶体管），也可以是集成电路（如单片集成电路函数发生器ICL8038）。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，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换成三角波；也可以先产生方波--三角波，再将三角波变换成正弦波。
本次课程设计是要求做一个能够产生方波-三角波-正弦波的函数发生器。
众所周知，制作函数发生器的电路有很多种。
本次设计采用的电路是基于运放和晶体三极管的试验电路。
由理论分析知，电压比较器可以产生方波,积分电路可以产生三角波,三角波再经过差动放大器可以产生正弦波。
向电压比较器输入三角波就可以产生方波，于是可以将积分电路的输出作为电压比较器的输入。
各种波形频率段的调整可以由外电路的改变来实现。
例如，改变电容的值。
电路的原理部分的设计，可以是先设计单元电路，然后用仿真软件模拟。
等到各个单元都设计完成后，可以将各个单元结合到一起，由仿真软件模拟是否符合制作要求。
本次试验中，就是先做方波发生电路：电压比较器，然后是积分电路，最后是差动放大电路。
关键词：信号发生器方波三角波正弦波AbstractFunction generator is usually referred to as can automatically generate sine wave, square, triangle spread sawtooth wave, the ladder wave etc of the voltage waveform circuit or device. Differ according to utility, have produced three or more wave function generator, the device used can be divided equipments (such as low frequency signal function generator S101 all adopt the transistor), also can use integrated circuits (such as monolithic function generator module 8038). For further grasp the basic theory and experiment circuit debug technology, this subject adopts by integrated operational amplifier and transistor differential amplifiers composed of square wave - triangle wave - sine function generator design method.The curriculum design is required to produce a Fang Bo - triangle wave - sine wave function generator. As everyone knows, making the circuit has many kinds of function generator. The design of the circuit is based on the operational amplifier and a crystal triode test circuit. By theoretical analysis, the voltage comparator can produce square wave, integral circuit can generate triangular wave, triangular wave through the differential amplifier can produce sine wave. V oltage comparator input triangle wave can produce square wave, and can be integral circuit output as a voltage comparator input. Various waveform frequency can be adjusted by the external circuit to realize the change. For example, changing the value of the capacitor. The principle of the circuit part of the design, can be the first unit circuit design, and then use the simulation software. Wait for the each unit after the completion of the design, each unit can be combined together, the simulation software is consistent with the production requirements. In this trial, is to be a square wave generating circuit: voltage comparator, and is the integral circuit, and finally the differential amplifying circuit.Key words: signal generator Square wave Triangle wave Sine wave1 方案设计选择1.1 方案一首先通过RC正弦波产生电路及选频网络产生频率可调的正弦信号，然后通过电压比较器将正弦信号转换成同频率的方波信号、通过积分器将方波信号转换成同频率的三角波。
最后，接调幅网络后即可输出幅度、频率可调的正弦、方波、三角波信号。
图1-1方案一原理框图1.2 方案二用迟滞比较器与反相积分器首尾相串联构成方波-三角波产生电路，然后，采用差分放大器，作为三角波—正弦波变换电路利用差分对管的饱和与截止特性进行变换，此电路的输出频率就是就是方波-三角波产生电路的频率，将正弦波用比较器进行比较产生方波，调节比较电位，使得方波的占空比可以改变。
1.3 结论比较以上两种种方案的优缺点，方案二简洁精确性高，抗干扰能力强，能完全达到设计要求，同时符合本次课程设计的要求，故采用第二种方案。
2 函数发生器电路设计及原理2.1函数发生器的总体原理函数发生器主要产生三种波，即正弦波、方波、三角波。
首先产生方波—三角波，再将三角波变成正弦波。
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。
2.2原理框图函数发生器的总原理框图如图2-1所示。
图2-13 各组成部分的工作原理和电路设计3.1方波-三角波电路及工作原理如图3.1.1所示，电路能自动产生方波、三角波。
电路工作原理如下:运放1A 与1R 、2R 与3R ，1RP 组成电压比较器，1R 称为平衡电阻，1C 称为加速电容，可加速比较器的翻转。
图3-1 实际方波--三角波仿真电路由ia 132131o 1322P V RP R R RP R V RP R R R V ++++++=可得比较器的两个门限电压： CC 322th V R R R V +±=；由此可得电压比较器的传输特性，如图3.1.2所示图3-2 电压比较器的电压传输特性曲线运放2A 与4R 、2RP 、2C 及5R 组成反相积分器，其输入信号为方波1o V 时，则输出积分器的电压为⎰+=dt V C RP R 1V 1o 2242o ）（ 当CC 1o V V +=时，t C RP R V -V 224CC 2o ）（+= 当EE 1o -V V =时，t C RP R V V 224CC 2o ）（+= 可见，当积分器的输入为方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形关系如图3.3所示：图3-3 方波--三角波比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波--三角波，三角波的幅度为CC 132m 2o V RP R R V += 方波--三角波的频率为222413C R RP R 4RP R f ）（++= 由上分析可知：② 位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。