多种波形发生器的设计
方波三角波波形发生器的设计
方波三角波波形发生器的设计
摘要
随着技术的发展，方波三角波波形发生器越来越受到广泛的关注和应用。
本文首先介绍了方波三角波波形发生器的组成，以及在常见的应用场
景下所需要具备的性能指标，随后重点介绍了基于DDS技术的方波三角波
波形发生器的设计，根据DDS技术介绍了生成正弦波、三角波、方波的基
本原理，以及基于DDS技术设计的方波三角波波形发生器的结构框图。
最后，本文对该设计的优缺点进行了总结，为用户提供了建立在此基础上的
合理的选择及优化方案。
1介绍
方波三角波波形发生器（Square Wave Triangular Wave Wave Generator，简称STWG）是一种将时域信号转换为频域信号的微电子装置，可以将各种时域信号转换为频域信号，并且可以根据所需的频率范围和频
率精度来调节正弦波、方波和三角波波形，以满足各种应用的要求。
STWG有着广泛的应用，其中以通信领域、电力领域、电子测试领域
为主，如：超声波检测、定时器、静电场定量检测等。
STWG也主要用于
各种电子产品的高精度试验和工业仪器。
因此，STWG的性能必须能够满
足多种应用场景的要求。
STWG的性能主要有频率范围、频率精度、输出功率、调制级数、调
制精度、相位噪声等。
基于51单片机的波形发生器的设计讲解
目录1 引言 (1)1.1 题目要求及分析 (1)1.1.1 示意图 (1)1.2 设计要求 (1)2 波形发生器系统设计方案 (2)2.1 方案的设计思路 (2)2.2 设计框图及系统介绍 (2)2.3 选择合适的设计方案 (2)3 主要硬件电路及器件介绍 (4)3.1 80C51单片机 (4)3.2 DAC0832 (5)3.3 数码显示管 (6)4 系统的硬件设计 (8)4.1 硬件原理框图 (8)4.2 89C51系统设计 (8)4.3 时钟电路 (9)4.4 复位电路 (9)4.5 键盘接口电路 (10)4.7 数模转换器 (11)5 系统软件设计 (12)5.1 流程图： (12)5.2 产生波形图 (12)5.2.1 正弦波 (12)5.2.2 三角波 (13)5.2.3 方波 (14)6 结论 (16)主要参考文献 (17)致谢....................................................... 错误!未定义书签。
1引言1.1题目要求及分析题目：基于51单片机的波形发生器设计，即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。
1.1.1示意图图1：系统流程示意图1.2设计要求(1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。
(2) 用键盘控制上述三种波形（同周期）的生成，以及由基波和它的谐波（5次以下）线性组合的波形。
(3) 系统具有存储波形功能。
(4) 系统输出波形的频率范围为1Hz～1MHz，重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz，非正弦波的频率按照10次谐波来计算。
(5) 系统输出波形幅度范围0～5V。
(6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。
2波形发生器系统设计方案设计并制作一个波形信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波的波形，其中不使用DDS和一些专用的波形产生芯片。
并让系统的频率范围在1Hz～1MHZ可调节，在频率范围在1HZ～10KHz时，步进小于或等于10Hz，在频率范围在10KHz～1MHz时，步进小于或等于100Hz，并且电压在0～5V范围，能够实时的显示波形的类型、频率和幅值。
一种基于FPGA的多种波形发生器的设计
３１ 任 意 波 形 的形 成 ．
对 于产生 任 意波形 ，本文 设计 了 ２种方 法 ： 图法和公 式 法 。绘 图法 是根 据 实 际需要 画 出想得 到 的 绘
波形 图， 其特点是简单方便 ，但这种方法产生出来 的信号精度不是很高 。在绘 图法中 ， 主要用到 Ｍ ｔｂ ａ ａ ｌ 中的两个 函数 ，ｇ ｐ ｔ 鼠标输入图形 ） ｓｌ ｅ（ ｉ ｕ（ ｎ 和 ｐ ｎ 三次样条多项式拟合 ） ｉ ，结合这两个函数 ，可交互式 创建二维曲线 。 先用 ｇ ｐｔ ｉ ｕ 函数在 ｆ ｕｅ ｎ ｉ ｒ 图上选择一系列点Ｉ， ＇ 这样便可得到一些分散的数据点。 ｇ ｘ ）， ］ 为 了从这些分散的数据点 中找到其 内在 的规律性 ，需要对其进行样条平滑 ， 可运用 ｓｌ ｅ ｐｉ 函数来产生一系 ｎ 列数据点来逼近这些已知数据点 。结合 ｇ ｐｔ ｓｌ ｅ ｉ ｕ 和 ｐ ｎ 函数设计程序 ，就可 以根据需要画出任意波形。 ｎ ｉ 描述的数据点越多 ， 出的波形越接近真实波形 ； 输 而如果描述 的数据点较少 ， 则有可能改变波形形状及
下进 行线 性相 位 累加 ，当相位 累 加器 累加 满 量 ，就会 产生 １ 溢 出 ，完成 １ 周 期性 的动作 ，这 个周期 次 个
就是合成信号的 １ 个周期 ，累加器的溢 出频率也就是直接数字频率合成信号 的频率。其输出频率为 ． ，
参考时 频率 相位累 位数Ⅳ以 频率 字 钟 ， 加器 及 控制 之间的 是：ｏ × ／ 频率 辨率为： 关系 ｆ＝ ２， 分 Ｋ Ａ ． ２ 。由于基于直接数字频率合成技术的 ｆ＝ ／ ｏ 最大输出频率受乃奎斯特抽样定律ｐ 限制，因 此 ， Ｉ ２ 叫＝， 。 ／
多种波形发生器实验分析报告
多种波形发生器实验分析报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (3)3. 实验原理 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 波形发生器设计与搭建 (6)1.1 设计要求与方案选择 (7)1.2 波形发生器硬件搭建 (9)1.3 波形发生器软件编程 (10)2. 多种波形合成与输出 (12)2.1 合成波形的设计与实现 (12)2.2 波形输出设置与调整 (13)2.3 实时监控与数据分析 (15)3. 实验测试与结果分析 (16)3.1 测试环境搭建与准备 (17)3.2 实验数据采集与处理 (18)3.3 结果分析与讨论 (19)三、实验结果与讨论 (20)1. 实验结果展示 (21)2. 结果分析 (22)2.1 各波形参数对比分析 (23)2.2 性能评估与优化建议 (24)3. 问题与改进措施 (25)四、实验总结与展望 (26)1. 实验成果总结 (27)2. 存在问题与不足 (28)3. 后续研究方向与展望 (29)一、实验概述本次实验旨在研究和分析多种波形发生器的性能特点，包括产生信号的频率、幅度、波形稳定性等方面。
实验中采用了多种类型的波形发生器，如正弦波、方波、三角波、梯形波等，并对其输出波形进行了详细的测量和分析。
实验过程中，我们首先对各种波形发生器的基本功能进行了测试，确保其能够正常工作。
我们对不同波形发生器产生的波形进行了对比分析，重点关注了波形的频率、幅度和波形稳定性等关键指标。
我们还对波形发生器的输出信号进行了频谱分析和噪声测试，以评估其性能表现。
通过本次实验，我们获得了丰富的实验数据和经验，为进一步优化波形发生器的设计提供了有力支持。
实验结果也为我们了解各种波形发生器在实际应用中的性能表现提供了重要参考。
1. 实验目的本次实验的主要目的是深入研究和理解多种波形发生器的原理及其在实际应用中的表现。
通过搭建实验平台，我们能够模拟和观察不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的产生与特性，进而探究其各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。
方波-三角波波形发生器的设计
课程设计的目的《计算机电子线路制图课程设计》是学习课程之后的综合性实践教学环节。
目的是通过解决简单的实际问题巩固和加深在《计算机电子线路制图》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练学生综合运用学过的电子设计自动化技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，运行仿真，设计印制电路板，分析结果，撰写报告等工作。
使学生初步掌握利用电子设计自动化工具设计电子电路的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后工作打下一定的基础。
关键词：方波、三角波、积分器、比较器一、设计方案论证1、概述由集成运放构成的方波和三角波发生器的电路形式很多，但通常由滞回比较器和积分电路构成。
按积分电路的不同，又可以分为两种类型：一类是由普通的RC积分电路组成，另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器组成。
常用的方波和三角波发生电路是由集成运放组成的积分器和滞回比较器组成的，由于采用了由集成运算放大器组成弄鬼的积分器，电容C始终处在恒流充放电状态，使三角波和方波的性能得到很大的改善，不仅能得到线性度较理想的三角波，而且也便于调节振荡频率和幅度。
1.1设计任务：设计制造能产生方波、三角波的波形发生器并制作电路板1.2设计要求：1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调2、方波幅值为15V3、三角波幅值为20V4、各种波形幅值均连续可调5、组装和调试设计的电路，使电路产生振荡输出。
频率稳定度较高。
当输出波形稳定且不失真时，测量输出频率的上限和下限。
检验该电路是否满足设计指标，若不满足，改变电路参数值，产生方波、三角波的方案有多种，本次实验主要采用由电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。
其中电压比较器产生方波，对其输出波形进行一次积分产生三角波。
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、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。
波形发生器的课程设计
学院《电子技术》课程设计报告题目波形信号发生器的设计姓名:学号:专业:班级:指导教师:职称:——学院——系2011年9月目录1 绪论 (1)1.1课题的目的 (1)1.2设计任务和要求 (1)2 总体设计方案 (2)2.1课题分析 (2)2.2设计步骤 (2)2.3设计方案 (3)3 主要器件简介 (3)3.1LM324的功能 (3)3.2电阻和电位器 (4)3.3电容 (4)3.4二极管和稳压管的识别和接法 (5)4 单元电路设计与计算 (5)4.1正弦波发生器 (5)4.2方波-三角波发生器 (6)5 系统总电路图 (8)6 仿真分析与安装调试 (8)6.1仿真分析图 (8)6.2安装调试 (9)6.3调整过程及波形分析 (9)7 总结 (9)参考文献 (18)附录 (19)波形信号发生器1 绪论波形信号发生器亦称函数信号发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路设计实验应用中不可缺少的仪器设备之一。
目前市场上出现的波形发生器多为纯硬件搭接而成，且波形有限，多为锯齿波、方波、正弦波、三角波等。
信号发生器作为一种常见的电子设备仪器，传统的仪器完全可以由硬件电路搭接而成。
如采用555振荡器产生的正弦波、方波、三角波的电路是可取的路径之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难度大，调节范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究及生产实践过程中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而有硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号用到的RC很大；大电阻，大电容制作上由困难，参数的精度难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点，一旦需求的功能增加，则电路的复杂程度会大大增加。
1.1 课题的目的课程设计是在校大学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
通过课程设计，学生巩固和加深对电子电路基本知识的理解，了解集成运算放大器在振荡电路方面的运用；通过对运算放大器构成的比较器、方波-三角波发生器电路的实验研究，熟悉集成运算放大器非线性应用及基本电路的调试方法。
基于NE555的多波形发生器的设计
引言锯齿波发生器是一种常用的信号发生电路，广泛地应用于各种电路中，如示波器，开关电源等。
它已有相当成熟的电路：根据对锯齿波形不同的要求，用不同的方法求设计不同的锯齿波发生器。
既有数字的，也有模拟的。
模拟的锯齿波发生器的线路很多，当线性度要求很高时，一般都很复杂。
本文介绍的锯齿波发生器是基于价廉物美的555定时器时基电路，用性能稳定的恒流源对电容的充放电而得到的高精度锯齿波发生器。
第一章设计任务及要求1.设计任务及要求1.1 设计任务利用555定时器和结型场效应管构成的恒流源设计一高线性度的锯齿波发生器。
1.2 设计要求用555定时器和结型场效应管构成的恒流源设计出一个高线性度的锯齿波发生器。
第二章设计思路及各原理1.555定时器555定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
1.1 555定时器的工作原理555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。
TTL型产品型号的最后三位都是555，CMOS型产品的最后四位都是7555，它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
555定时器的电路如图2-1所示。
它由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。
图2-1-1分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。
如5端悬空，则比较器C1的参考电压为，加在同相端；C2的参考电压为，加在反相端。
是复位输入端。
当=0时，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。
正常工作时，=1。
u11和u12分别为6端和2端的输入电压。
当u11>，u12> 时，C1输出为低电平，C2输出为高电平，即=0，=1，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。
当u11<，u12< 时，C1输出为高电平，C2输出为低电平，=1，=0，基本RS触发器被置1，晶体管T截止，输出端u0为高电平。
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。
- 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)。
《电子技术》课程设计说明书题目名称：多种波形发生器的设计姓名：xxx学号：xxx班级：xxx指导教师：xxx2013年 1 月 4 日摘要波形发生器是一种能够产生大量标准信号和用户定义信号，具有高精度、可重复性、易操作性、对频率、幅值、相移、波形进行动态及时的控制的一类新型信号源。
本设计的设计方案是把滞回比较器和积分器首尾相接组成一个正反馈闭环系统，则比较器输出的方波经过积分器可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成法波；三角波—正弦波的转换电路主要由差分放大电路来完成，差分放大电路具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力强等优点。
特别是作为直流放大器，可以有效抑制零点漂移，因此可以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。
关键词：信号源；滞回比较器；积分器；波形发生器多种波形发生器的设计背景波形发生器是随着众多领域对于复杂的、可由用户定义的测试波形的需要而形成和发展起来的，它的主要特点是可以产生任何一种特殊波形，输出信号的频率、电平以及平滑低通滤波的截至频率也可以作到程序设置，因此在机械性能分析、雷达和导航、自动测试系统等方面得到广泛的应用。
而对AWG的控制、数据传输、输出信号的频率和电平设置都可以通过微机打印口在EPP工作模式下设计完成。
这样不仅具有设计简单，占用微机资源较少的优点，而且操作简单，使用方便，易于硬件升级。
波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，具有高精度、可重复性、易操作性、连续的相位变换和频率稳定性，还可以对频率、幅值、相移、波形进行动态及时的控制。
随着不断进步的计算机技术和微电子技术在测量仪器中的应用而形成和发展起来的一类新型信号源。
目录1.摘要 (2)1.设计目的 (4)2.设计任务、要求及设计容 (4)2.1任务 (4)2.2要求 (4)2.3设计方案 (5)3. 多种波形发生器原理电路设计 (5)3.1各方案原理框图及论证 (5)3.2电路图和接线图及工作原理 (6)3.3各部分电路设计 (8)3.4 电路的参数选择及计算 (13)3.5电路仿真 (15)3.6系统仿真结果、数据分析和处理结果、报告 (17)3.7 方波---三角波发生电路的实验结果 (19)3.8三角波---正弦波发转换电路的实验结果 (19)3.9 实测电路波形、误差分析及改进方法 (20)4. 仪器仪表明细清单 (20)5.总结 (21)6. 主要参考文献 (21)一、设计目的（1）对波形的产生及与变换电路有关的电子电路知识有大致的理解。
（2）能对多种波形信号输出的波形发生器有一定的认识，知道其功用。
（3）通过平日的学习，找到正弦波等振荡电路的振荡条件。
（4）学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计，并准确画出框图（5）学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。
（6）提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、设计任务、要求及设计容2.1任务设计并制作能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
2.2要求2.2.1技术要求（1）通过发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好：（2）输出的各种波形工作频率围0.02Hz~20kHz连续可调；（3）正弦波幅值V±，失真度小于1.5%；10（4）方波幅值V±；10（5）三角波峰—峰值20V；（6）设计电路所需的直流电源；（7）用EDA软件设计；2.2.2设计要求（1）分析设计要求，明确性能指标。
构思出各种总体方案，绘制结构框图。
（2）确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、并考虑器件的来源，敲定可行方案。
（3）设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
（4）组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
2.3设计方案波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。
波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。
具体设计可参考以下思路。
①用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出；②利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；③用多谐振荡器产方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；④利用单片函数发生器568038，集成振荡器E1648及集成定时器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路。
三、多种波形发生器原理电路设计3.1各方案原理框图及论证（1）方案一，框图如下图1所示：正弦波信号方波信号三角波信号图1 多种波形发生器原理框图（方案一）文氏桥振荡器（RC串-并联正弦振荡器）产生正弦波输出，其主要特点是采用RC串-并联网络作为选频和反馈网络，其振荡频率为f0=1/(2 RC)，改变RC的值，可得到不同频率的正弦信号输出。
为了使输出电压稳定，需采用稳幅措施。
用集成运放构成电压比较器，将正弦波信号变换成方波信号输出。
用运放构成积分电路，将方波信号变换成三角波或锯齿波信号输出。
（2）方案二，框图如下图2所示：方波信号三角波信号图2 多种波形发生器原理框图（方案二）图中利用滞回比较器的开关作用和具有延时作用的RC反馈网络构成多谐振器，用积分电路将方波变换成三角波信号输出，采用二极管和电阻网络（折线近似法），将三角波的尖顶削圆，得到近似正弦波信号输出。
（3）方案三，由5G8038组成的多量程、多功能信号发生器。
其电路的输出信号频率可以在1Hz以下至几百KHz围调节，压控信号可部选择，也可外接。
输出信号可直接从2、3、9角高阻输出，也可以通过5G353低阻输出。
论证：经分析方案一结构复杂，不易于调试，不能很快的得到电路波形。
方案三可同时产生方波、三角波、正弦波并输出，该信号发生器电路简单、成本低廉、调整方便。
555定时器接成多谐振荡器工作形式，C2为定时电容，C2的充电回路是R2→R3→RP→C2；C2的放电回路是C2→RP→R3→IC的7脚(放电管)。
由于R3+RP》R2，所以充电时间常数与放电时间常数近似相等，由IC的3脚输出的是近似对称方波。
按图所示元件参数，其频率为1KHZ左右，调节电位器RP可改变振荡器的频率。
方波信号经R4、C5积分网络后，输出三角波。
三角波再经R5、C6积分网络，输出近似的正弦波。
C1是电源滤波电容。
发光二极管VD用作电源。
方案二操作简便，方案一同方案二比较，对于三角波的产生有一定的麻烦，因为题目需要频率为连续可调，但幅度稳定性难以达到要求；方案二由于采用运算放大器组成积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大为改善。
由此，本设计采用方案二。
能在简易环境下得到很清晰的波形。
综上,选择方案二。
3.2电路图和接线图及工作原理3.2.1图电路设计原理框图图3 函数发生器电路组成框图三角波-方波-正弦波函数发生器实验电路图： 50%R10C3R112354U1R2R3 50%Rp1R4 50%Rp212354U2C1R17C412V VCCR5R6R7R8R9R11-12VVCC1R12 50%R13C5C2R14总设计图：3.3各部分电路设计3.3.1 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+Ut跃变为-Ut。
随后，Uo又通过R3对电容C反向充电，如图中虚线箭头所示。
Un随时间逐渐增长而减低，当t趋于无穷大时，Un趋于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。
上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。
设t=0时接通电源，有Vo1=-Vz经R4向C充电，使输出电压按线性规律增长。
当Vo上升到门限电压Vt，使Vp=Vn=0时，比较器输出Vo1由-Vz上升到+Vz,同时门限电压下跳到Vt-值。
以后Vo1=+Vz经R4和D、R6两支路向C反向充电，由于时间常数减小，Vo迅速下降到负值。
当Vo下降到门限电压Vt-使Vp1=Vn1=0时，比较器输出Vo1又由+Vz下跳到-Vz。
如此周而复始，产生振荡。
由于电容C的正向与反向充电时间常数不相等，输出波形Vo为锯齿波电压，Vo1为矩形波电压。
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图5-2-4所示。
在u2的正半周，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周，D3、D4导通，D1、D2截止。
正负半周部都有电流流过的负载电阻R L，且方向是一致的。
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为2U(U22是变压器副边电压有效值)。
在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后，直流输出电压：U o1=(1.1～1.2)U2稳压电路可选集成三端稳压器电路模块。
忽略二极管的正向电阻，其振荡周期；T=T1+T2=2R1 R4 C/R2+2R1(R4||R6)C=2R1R4C(R4+2R6)/R2(R4+R6)，当R6、D 支路开路，电容C 的正、反向充电时间常数相等时，此时锯齿波就变成三角波，从而电路也就变成了方波，三角波产生电路。