实验六 方波—三角波—正弦波函数发生器
实验报告_信号产生实验
一、实验目的1. 了解信号产生的原理和方法；2. 掌握常用信号的产生方法，如正弦波、方波、三角波等；3. 学会使用示波器观察和分析信号波形；4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理信号产生实验主要研究信号的生成原理和常用信号的产生方法。
信号是信息传输、处理和存储的基础，分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是指连续变化的信号，如正弦波、方波、三角波等；数字信号是指离散变化的信号，如二进制信号。
正弦波是最基本的模拟信号，其数学表达式为：y(t) = A sin(ωt + φ)，其中A为振幅，ω为角频率，φ为初相位。
方波是周期性的信号，其在一个周期内取两个值，通常表示为高电平和低电平。
方波可以看作是多个正弦波的叠加。
三角波是一种周期性的信号，其在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。
三角波可以看作是多个正弦波的叠加。
三、实验仪器与设备1. 函数信号发生器；2. 示波器；3. 信号线；4. 电源。
四、实验步骤1. 开启函数信号发生器，调整输出频率和振幅，观察示波器上的波形；2. 产生正弦波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；3. 产生方波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；4. 产生三角波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；5. 使用示波器观察不同信号叠加后的波形，分析波形变化规律。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，观察示波器上的波形。
通过调整频率和振幅，可以观察到正弦波信号的波形变化。
2. 方波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为方波。
观察示波器上的波形，可以发现方波信号在一个周期内取两个值，表示为高电平和低电平。
3. 三角波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为三角波。
观察示波器上的波形，可以发现三角波信号在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。
波形发生器实验报告(1)
波形发生器实验报告(1)波形发生器实验报告一、实验目的本实验的目的是通过使用示波器和电子电路来调制和产生不同的波形。
二、实验仪器与器材示波器、经过校准的函数发生器、万用表。
三、实验原理函数发生器是一种电子电路，可以产生不同类型的波形，例如正弦波、方波、三角波等。
为了实现这些波形，函数发生器中需要使用不同的电路元件。
例如，产生正弦波需要使用振荡电路，而产生方波需要使用比较器电路。
函数发生器的输出信号通过示波器来显示和测量。
四、实验步骤1.连接电路：将电源线连接到函数发生器和示波器上。
2.打开电源：按照设备说明书的步骤打开函数发生器和示波器的电源。
3.调节函数发生器：使用函数发生器的控制按钮来选择所需的波形类型，并调节频率和振幅。
使用示波器来观察和测量所产生的波形。
4.调节示波器：使用示波器的控制按钮来调整波形的亮度、对比度、扫描速度等参数，以达到最佳观测效果。
5.记录实验结果：记录所产生的不同波形类型、频率和振幅，并观察和记录示波器的显示结果。
五、实验结果通过本实验，我们成功地产生了正弦波、方波和三角波等不同的波形，并观察了这些波形的频率和振幅。
示波器的显示结果非常清晰，可以直观地观察到波形的特征和参数。
我们还对示波器的参数进行了调整，以获得最佳的观测效果。
六、实验结论本实验通过使用示波器和函数发生器，成功地产生了不同类型的波形，并观察了波形的特征和参数。
这些波形可以应用于各种电子电路实验中，并且需要根据具体应用要求进行调整和优化。
示波器是一种非常重要的测试仪器，可以直接观察和测量电路中的波形和信号特性，因此应用广泛。
运算放大器的非线性运用实验指导
三、实验内容和步骤 • 1．方波发生器 • ⑴设计电路，对照电路板核对好后，接通 电源，用示波器观察、波形，并记录之。 • ⑵改变100kΩ电位器中间触点位置，观察波 形变化。并测试其频率变化范围。
返回
• 2．方波－三角波发生器 • ⑴按图示电路核对电路板参数后，接通电 源，用示波器观察记录波形。信号源为矩 形波发生器的输出。 • ⑵调节33kΩ电位器、1.5kΩ电位器，看波 形的变化，并记录之。
返回
• 8．绝对值 • 按图接线。输入信号为正弦波，用示波器 观察V 0 的波形，并 按图接线，用示波器观察V 0 的波形。改变 47kΩ电位器中间滑动头位置，看波形变化。
返回
实验六 运算放大器的非线性应用
一、实验目的 • 学习用集成运放构成非正弦信号发生器： 矩形波发生器、三角波发生器、锯齿波发 生器和施密行触发器。 二、实验仪器 • 1．模拟电子技术实验训练箱 1台 • 2．数字万用电表 1台 • 4．数字示波器 1台 • 5．函数发生器 1台
模拟电子实验示波器的使用
一、实验目的1.学习电子电路实验中常用的电子仪器—示波器、函数信号发生器、交流数字毫伏表等主要技术指标、性能及正确使用方法。
2.初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。
二、实验设备三、注意事项1.使用前对电源、各旋钮位置进行检查。
2.使用时要避免碰撞，接入探头的电压不应超过说明书中所规定的最大的输入电压值（注意的是：一般说明书中给出的这一电压值往往是指峰峰值），以免损坏示波器。
3.若测试点的电压较高，应在断电的情况下，将探头的探针和鳄鱼夹事先与被测试的两个点连接好，再通过电测试，选择可避免在测试中万一因不慎而发生意外事故的可能。
4.开启示波器后，应注意使辉度和聚集适中（不宜过亮），且波形也不应长时间地停留在一个区域中，以免灼伤荧光屏。
5.在使用中出现在下列情况之一，即应停机，侍修复后再使用：①开机后保险线即烧断；②电子官式示波器内的电风扇不转；③示波器内冒烟；④无光点显示或无扫描线；⑤波形跳动不止，或图形失真。
6.示波器关闭后再用，应至少待了3-5分钟后再开启--以免损害示波管。
7.使用后应即时关闭其电源和被测电路的电源；然后拔下示波器的电源插头，拆除测试用临时线，全地搬走开妥善地放置好示波器--以免偶然事故的发生.四、实验原理及计算在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。
它们和万用电表一起,可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如下图所示。
接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。
信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。
1.双踪示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。
函数信号发生器实验报告
函数信号发生器实验报告函数信号发生器实验报告引言函数信号发生器是一种广泛应用于电子实验室中的仪器设备，用于产生各种形式的电信号。
本实验旨在通过对函数信号发生器的使用和实验验证，进一步了解信号发生器的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 熟悉函数信号发生器的基本操作；2. 掌握函数信号发生器产生不同形式信号的方法；3. 通过实验验证信号发生器的输出特性。
二、实验原理函数信号发生器是一种能够产生各种形式信号的仪器，其基本原理是通过内部电路将直流电压转换为不同形式的交流信号。
常见的信号形式包括正弦波、方波、三角波等。
三、实验步骤1. 打开函数信号发生器的电源，并将输出连接到示波器的输入端。
2. 调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数，观察示波器上的波形变化。
3. 逐步调节函数信号发生器的参数，产生不同形式的信号，并记录下相应的参数设置和观察结果。
4. 将函数信号发生器的输出连接到其他电路中，观察信号在不同电路中的响应情况。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们通过调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数，成功产生了正弦波、方波和三角波等不同形式的信号。
通过示波器观察到的波形，我们可以看出不同形式的信号在频率和振幅上的差异。
在进一步的实验中，我们将函数信号发生器的输出连接到其他电路中，例如放大电路和滤波电路。
观察到信号在不同电路中的响应情况，我们可以了解到信号发生器在实际应用中的作用和效果。
五、实验总结通过本次实验，我们对函数信号发生器的基本操作和原理有了更深入的了解。
我们学会了如何通过调节函数信号发生器的参数来产生不同形式的信号，并通过连接到其他电路中观察信号的响应情况。
在实验过程中，我们也遇到了一些问题和困难，例如在调节参数时需要注意避免过大的幅度和频率，以免对电路和仪器造成损坏。
此外，我们还需要注意信号发生器的精度和稳定性，以保证实验结果的准确性。
通过本次实验，我们进一步认识到函数信号发生器在电子实验中的重要性和广泛应用。
北邮电子电路实验-函数信号发生器-实验报告
北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告实验题目：函数信号发生器院系：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：班内序号：一、课题名称：函数信号发生器的设计二、摘要：方波-三角波产生电路主要有运放组成，其中由施密特触发器多谐振荡器产生方波，积分电路将方波转化为三角波，差分电路实现三角波-正弦波的变换。
该电路振荡频率由第一个电位器调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定；正弦波幅度和电路的对称性分别由后两个电位器调节。
关键词：方波三角波正弦波频率可调幅度三、设计任务要求：1．基本要求：设计制作一个方波-三角波-正弦波信号发生器，供电电源为±12V。
1）输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调；2）方波输出电压Uopp=12V(误差<20%)，上升、下降沿小于10us；3）三角波输出信号电压Uopp=8V(误差<20%)；4）正弦波信号输出电压Uopp≥1V，无明显失真。
2．提高要求：1）正弦波、三角波和方波的输出信号的峰峰值Uopp均在1~10V范围内连续可调；2）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围30%--70%四、设计思路1. 结构框图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。
2．系统的组成框图五、分块电路与总体电路的设计1．方波—三角波产生电路如图所示为方波—三角波产生电路，由于采用了运算放大器组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。
函数信号发生器实验报告
函数发生器设计（1）一、设计任务和指标要求1、可调频率范围为10Hz~100Hz 。
2、可输出三角波、方波、正弦波。
、可输出三角波、方波、正弦波。
3、三角波、方波、正弦波信号输出的峰-峰值0~5V 可调。
可调。
4、三角波、方波、正弦波信号输出的直流电平-3V~3V 可调。
可调。
5、输出阻抗约600Ω。
二、电路构成及元件参数的选择 1、振荡器、振荡器由于指标要求的振荡频率不高，由于指标要求的振荡频率不高，对波形非线性无特殊要求。
对波形非线性无特殊要求。
对波形非线性无特殊要求。
采用图采用图1所示的电路。
所示的电路。
同时同时产生三角波和方波。
产生三角波和方波。
图1 振荡电路振荡电路振荡电路根据输出口的信号幅度要求，可得最大的信号幅度输出为：根据输出口的信号幅度要求，可得最大的信号幅度输出为：V M =5/2+3=5.5V 采用对称双电源工作（±V CC ），电源电压选择为：，电源电压选择为： V CC ≥V M +2V=7.5V 取V CC =9V选取3.3V 的稳压二极管，工作电流取5mA ，则：，则： V Z =V DZ +V D =3.3+0.7=4V 为方波输出的峰值电压。
为方波输出的峰值电压。
OM Z CC Z 3Z Z V -V V -1.5V -V 9-1.5-4R ==700ΩI I 5»=（）1AR4R2R1R3DZ DZRW2AR5R7CVozVosR6Vi+取680680ΩΩ。
取8.2K 8.2KΩΩ。
R 1=R 2/3=8.2/1.5=5.47（K Ω）取5.1K Ω。
三角波输出的电压峰值为：三角波输出的电压峰值为：V OSM =V Z R 1/R 2=4×5.1/8.2=2.489（V ） R 4=R 1∥R 2=3.14 K Ω取3K Ω。
Z Z V 4RW=8K 0.1~0.2I 0.15==W ´（）（）取10K Ω。
R 6=RW/9=10/9=1.11（K Ω）取1K Ω。
多种波形发生器实验分析报告
一．设计目的1、了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。
2、通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。
3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。
4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。
5、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．设计内容、要求及设计方案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、要求1）输出的各种波形工作频率范围0.02 Hz~20 kHz连续可调；2）正弦波幅值±l0V，失真度小于1.5％；3）方波幅值±l0V；4）三角波峰一峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调；5）设计电路所需的直流电源。
3、总体方案设计1）设计思路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用多谐振荡器产生方波输出，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、设计方案1）设计方案此次，多种波形发生器的实验，从设计思路可以看出，主要用到了正弦波振荡器，施密特触发器，积分电路等。
基于本学期我们已经掌握的模拟电路课程的知识。
经过我们小组讨论，我们觉得我们对于正弦波振荡器，文式电桥结构，施密特触发器的概念以及积分电路都已比较清楚的了解。
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六、总结：
设计性实验不仅考察了我们对每一个基础元件的掌握程度，而且考察了我们自己设计分析电路的能力，考察了我们对于线电这门科目所学知识的综合运用，这次实验让我们明白，书本上的知识是很有限的，每一个元器件都不是理想的，我们要和实际相结合，不断改正错误、修正误差，才能够学有所用。
答： ，而R2=10kΩ，R3=20kΩ，三角波幅度最大为方波幅度的一半，故三角波输出幅度不能超过方波幅度。如果要使三角波和方波的输出幅度相同，需要调整定值电阻使得R2>=R3。
（3）在实验中采取哪些措施来改善正弦输出波形？
答：若要改善正弦波输出波形，只需使差动放大电路传输特性曲线的线性区变窄，故可调节RP3来使Vo3波形更P2
f=1/T
可解释：因为输出波形频率1/T与电容成反比，故电容越小，频率越高，且处于频率决定公式的分母位置，影响较大,而Rp2也处于频率决定公式的分母位置，Rp2越大，频率值越低，且阻值变化范围相对于R4较大，故Rp2的改变对频率的影响较大，而Rp1的位置处于分子，Rp1越大，频率值越高，变化范围与R3相差不大，故Rp1的改变对频率的改变最多1/2,对频率的影响较前两者较小。
七、思考题：
（1）在三角波-正弦波的变换电路中，为什么要调节RP1、RP2电位器？在整个电路中起到的作用是什么？
答：因为调节RP1、RP2电位器可以调节输出波形的频率和幅度。调节RP2能够较大幅度改变输出波形的频率，而调节RP2电位器可以微调。
（2）三角波的输出幅度能否超过方波幅度？如果要使三角波和方波的输出幅度相同，电路参数如何变换？
假设α≈1时，
由于
Vid=VBE1-VBE2
则
同理
分析表明，如果差分电路的差模输入Vid为三角波，则Ic1与Ic2的波形近似为正弦波，因为单端输出电压Vo3也近似为正弦波，实现了三角波-正弦波变换。
五、实验分析
1.方波-三角波发生器调试
调节Rp1,Rp2使电路振荡，观察二者作用效果。
据调节观察，改变电容的值能够将输出波形的频率改变数量级，且电容越小，频率越高，调节RP2也能够较大幅度改变输出波形的频率，而改变Rp1只能够较小幅度的改变输出波形的频率大小。由实验原理部分推导的公式
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
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A2的输出信号三角波VO2为A1的输入信号V1，又因为A1的反相端接地，可得三角波输出VO2的峰值VO2m为
VO2m=
式中的VZ为方波的峰值电压。
因积分电路输出电压从0上升到V1m所需时间为1/4T,故
也观察到调节RP1和Rp2可以较为明显地调节三角波的输出波形峰值大小，且更改电容C的大小也能够改变峰值大小，由实验原理部分推导公式解释上述现象：
其中
R=R4+RP2
可得：三角波的输出峰值与Rp2成反比，且影响较大，而与R2/(R3+Rp1)的值与峰值成正比，电容C的值与峰值成正比。所以 上述现象得以解释。
其中
R=R4+RP2
从上述分析关系可得，调节RP2和电容C的大小可改变振荡频率，改变R2/(RP1+R3)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RE的电流IO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：
2.三角波-正弦波发生器
发生器的工作原理已经在实验原理部分解释完毕，而其输出电压的峰值与三角波的输出峰值和Rp3有关，在维持Rp1和Rp2的大小不变及三角波的输出峰值不变的情况下，调节Rp3的大小，可以改变差分电路的输入电压大小，而由实验原理部分推导的公式
可得：当差分电路的单端输入电压改变时，会改变单端输出电流，进而改变输出电压，通过调节Rp3的值达到指定的正弦波的峰值大小。
输出电压：
方波Vpp≤24V
三角波Vpp=6V
正弦波Vpp=1V
波形特征：
方波tr<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。