设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器
设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路
目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (133)7 参考文献 (144)I1 课程设计的目的与作用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2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1）输出各种波形工作频率范围：10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。
方波-三角波-正弦波函数发生器设计
方波-三角波-正弦波函数发生器设计(总21页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信指导教师：工作单位：信息工程学院题目:方波-三角波-正弦波函数发生器设计初始条件：电位器，电容，三极管9013，面包板，其他电阻，基本门电路若干。
要求完成的主要任务:（1）设计组装调试函数发生器；（2）输出波形：方波三角波正弦波；（3）频率范围：在10-10000Hz范围内可调；（4）输出电压：方波Up-p ≦24v,三角波Up-p=8v，正弦波Up-p>1v。
参考书：（1）谢自美主编《电子线路设计，实验，测试》华中科技大学出版社（2）梁宗善主编《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社（3）崔瑞雪张增良主编《电子技术动手实践》北京航空航天大学出版社（4）陈先荣主编《电子技术实验基础》国防工业出版社（5）汪学典主编《电子技术基础实验》华中科技大学出版社时间安排：1 老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、课程设计时间为1周。
（1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；（2）仿真设计与分析，时间2天；（3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。
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 (4)Abstract (5)1 函数发生器的总方案及原理框图 (6)函数发生器的总方案 (6)函数发生器的原理框图 (6)2设计的目的及任务 (7)课程设计的目的 (7)课程设计的任务与要求 (7)课程设计的技术指标 (7)课程设计时间安排 (7)3各部分电路设计 (8)方波发生电路的工作原理 (8)运放741工作原理与电路图 (8)方波---三角波转换电路的工作原理 (9)三角波---正弦波转换电路的工作原理 (12)电路的参数选择及计算 (14)总电路图 (16)4电路仿真 (17)方波---三角波发生电路的仿真 (17)三角波---正弦波转换电路的仿真 (18)5电路的实验结果 (19)方波---三角波发生电路的实验结果 (19)三角波---正弦波转换电路的实验结果 (19)6 实验总结 (20)7参考文献 (21)8仪器仪表明细清单 (22)摘要本文通过介绍一种电路的连接，实现函数发生器的基本功能。
设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器
模拟电路课程设计报告课题名称：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器。
姓名：学号：45专业班级：电信指导老师：设计时间: 1月3号设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器（一）设计任务和要求① 输出波形频率范围为0.2KHz~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；⑤ 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）（二）函数发生器的方案(一)：直流电源（将220V 的交流电变成+12V 和-12V 的直流电） 直流电源的组成及各部分的作用:1. 直流电源发生电路图如下所示:电网电压电源 变压器整流电路滤波电路稳压电路负载（二）函数发生器方案一：如下图所示：U1UA741CD3247651U2UA741CD 3247651R120kΩR210kΩKey=A50%R310kΩKey=A 50%R420kΩKey=A 50%1D11N5226B D21N5226B VCC 12V VCC3R510kΩKey=A 50%GND6GNDGND VDD-12V VDDC1220nF GNDGNDVCC 12V VDD-12V VDDVCC5GND 2C2470nF C3470nF R6100kΩKey=A 50%R710kΩR810kΩR910kΩR10100Ω8GNDGND9Q12N2218Q22N2218Q32N2218Q42N221810GNDGND 11R11100ΩKey=A 50%121316R1210kΩR1310kΩR1410kΩR1510kΩ17181519GND GND GNDGND C4470nFC51uF 14GND GNDVCC 12V VCC VDD-12VVDDXSC1ABCDGT 4720GNDGND图(1)电压（滞回）比较器积分运算电路 差分放大电路方案二：如下图所示：图(2) 方案三：如下图所示：电压（滞回）比较器积分运算电路二阶低通滤波电路电压（滞回）比较器积分运算电路 利用折线法图(3)方案讨论：（我选择第三种方案）制作一个函数发生器（方波-三角波-正弦波的转换），由电压比较器可以产生方波，方波通过积分可以产生三角波，对于三角波产生正弦波的方法较多。
方波三角波正玄波函数发生器设计方案
路则法---2902230674 方波-三角波-正玄波函数发生器设计目录1 函数发生器的总方案及原理框图1.1 电路设计原理框图1.2 电路设计类型2设计的目的及任务2.1 课程设计的目的2.2 课程设计的任务与要求2.3 课程设计的技术指标3部分选择电路及其原理3.1集成函数发生器8038简介.2 方波---三角波转换电路的工作原理4 电路仿真4.1 方波---三角波发生电路的仿真4.2 三角波---正弦波转换电路的仿真4.3正弦波---方波---三角波电路输出5电路的原理5.1电路图及元件原理5.2 电路各部分作用5.3 总电路的安装与调试6心得体会8 仪器仪表明细清单9 参考文献1．函数发生器总方案及原理框图一、主原理框图1.1 555定时器的工作原理555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，其组成电路框图如图22.32所示。
555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。
三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。
三极管VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。
比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器，由此可以获得和两个分压值，一般称为阈值。
555定时器的1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。
555定时器的输出端电流可以达到200mA，因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载，如继电器、扬声器、发光二极管等。
2、单稳类电路单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
第1种<图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种<图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
设计制作一个方波-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：模拟电子技术基础课程设计题目：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：电子信息工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 12 年 2 月22 日《模拟电路》课程设计任务书20 11－20 12 学年第2 学期第1 周－1.5周题目设计制作一个产生方波-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0.2KHz~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；5设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试+验收： 2.5天4.提交报告：2011-2012学年第二学期3～7周学生姓名：指导时间：第1～1.5周指导地点： E楼508 室任务下达20 12 年 2 月 12 日任务完成20 12 年 2 月 22 日考核方式1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师彭嵩系（部）主任陈琼摘要在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
用三角波，方波发生电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
因此，本设计意在用LM324放大器设计一个产生方波-三角波-正弦波的函数转换器。
为了使这三种波形实现转换，需要设计一个电路将直流电转换成方波和三角波，继而将三角波转换成正弦波。
首先直流电源通过一个同相滞回比较电路转换为方波，方波通过一个积分电路转换为三角波，最后经滤波电路（RC振荡电路产生）转换为正弦波。
从而实现转换器的设计。
（关键字：放大、波形转换、积分）前言 (5)第一章设计任务及要求 (5)第二章系统组成及原理 (6)2.1 系统组成 (6)2.2 工作原理 (6)第三章电路方案设计 (7)方案一 (7)3.1 方波－三角波转换电路 (7)3.2 三角波－正弦波转换电路 (7)方案二 (9)方案论证 (9)第四章单元电路设计与计算 (10)4.1 方波—三角波转换电路的设计与计算 (10)4.2 三角波—正弦波转换电路的设计与计算 (11)第五章实验、调试及测试结果与分析 (12)5.1 实验仪器 (12)5.2 调试方法 (12)5.3 性能测试及分析 (12)5.4 实验过程中的故障、原因及排除方法 (14)第六章结论与心得 (15)第七章参考文献 (16)附录1 元件清单 (17)附录2 电路图 (17)附录3 芯片管脚图 (18)现今世界中电子技术与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。
正弦波方波三角波信号发生器设计
正弦波方波三角波信号发生器设计公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]苏州科技学院天平学院模拟电子技术课程设计指导书课设名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计组长李为学号组员谢渊博学号组员张翔学号专业电子物联网指导教师二〇一二年七月模拟电子技术课程设计指导书一设计课题名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计二课程设计目的、要求与技术指标课程设计目的（1）巩固所学的相关理论知识；（2）实践所掌握的电子制作技能；（3）会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计；（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则；（5）掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题；（6）学会撰写课程设计报告；（7）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风；（8）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。
课程设计要求（1）根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；（2）列出所有元器件清单；（3）安装调试所设计的电路，达到设计要求；技术指标（1）输出波形：方波－三角波－正弦波；（2）频率范围：100HZ~200HZ连续可调；（3）输出电压：正弦波-方波的输出信号幅值为6V.三角波输出信号幅值为0~2V连续可调；γ。
（4）正弦波失真度：%5≤三系统知识介绍3 函数发生器原理本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波 \方波\ 三角波。
实现该要求有多种方案。
方案一：首先产生正弦波，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成三角波。
方案二：首先产生方波——三角波，再将方波变成正弦波或将三角波变成正弦波。
3.1函数发生器的各方案比较我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。
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。
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。
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。
设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器 Microsoft Word 文档
课程设计说明书课程设计名称：模拟电子课程设计课程设计题目：设计制作一个方波-三角波-正弦波函数转换器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：090422学号：******** 姓名：龙敏丽评分：教师：欧巧凤、张华南20 11 年 3 月23 日模拟电路课程设计任务书20 10 －20 11 学年第2 学期第1 周－ 2 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。
能根据题目的要求，综合所学知识，进行资料查询、系统设计、选用合适的元器件，先仿真通过后，用万能板/实验箱制作调试和进行结果分析，按学院要求的格式写出总结报告进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 3天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试： 3.5天4. 验收：0.5天学生姓名：龙敏丽指导时间：2011年2月24日—3月3日指导地点： E-508 室任务下达2011年 2月22日任务完成2011 年 3 月 3 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□√指导教师欧巧凤系（部）主任付崇芳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。
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课程设计说明书课程设计名称：模拟电子技术基础课程设计题目：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：电子信息工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 12 年 2 月22 日《模拟电路》课程设计任务书20 11－20 12 学年第2 学期第1 周－1.5周题目设计制作一个产生方波-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0.2KHz~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；5设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试+验收： 2.5天4.提交报告：2011-2012学年第二学期3～7周学生姓名：指导时间：第1～1.5周指导地点： E楼508 室任务下达20 12 年 2 月 12 日任务完成20 12 年 2 月 22 日考核方式1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师彭嵩系（部）主任陈琼摘要在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
用三角波，方波发生电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
因此，本设计意在用LM324放大器设计一个产生方波-三角波-正弦波的函数转换器。
为了使这三种波形实现转换，需要设计一个电路将直流电转换成方波和三角波，继而将三角波转换成正弦波。
首先直流电源通过一个同相滞回比较电路转换为方波，方波通过一个积分电路转换为三角波，最后经滤波电路（RC振荡电路产生）转换为正弦波。
从而实现转换器的设计。
（关键字：放大、波形转换、积分）前言 (5)第一章设计任务及要求 (5)第二章系统组成及原理 (6)2.1 系统组成 (6)2.2 工作原理 (6)第三章电路方案设计 (7)方案一 (7)3.1 方波－三角波转换电路 (7)3.2 三角波－正弦波转换电路 (7)方案二 (9)方案论证 (9)第四章单元电路设计与计算 (10)4.1 方波—三角波转换电路的设计与计算 (10)4.2 三角波—正弦波转换电路的设计与计算 (11)第五章实验、调试及测试结果与分析 (12)5.1 实验仪器 (12)5.2 调试方法 (12)5.3 性能测试及分析 (12)5.4 实验过程中的故障、原因及排除方法 (14)第六章结论与心得 (15)第七章参考文献 (16)附录1 元件清单 (17)附录2 电路图 (17)附录3 芯片管脚图 (18)现今世界中电子技术与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。
因此如何根据实际要求设计出简便实用的电子技术物品便显得尤为重要。
灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。
能将简单的易获取的信号转换为自己所需的复杂信号是一项必不可少的技术。
我们有必要做好这相关方面的研究，为被测电路提供所需要的信号及各种波形，以便完成各种相关试验。
信号源在各种试验应用和实验测试处理中，仿真各种测试信号，提供给被测电路，用来满足实验的各种要求。
本文所设计的波形发生器就是信号源的一种，采用集成运算放大器、电阻和电容组成简单的电路，实现波形的产生和转换。
第一章设计任务及要求一、设计任务及要求①输出波形频率范围为0.2kHz~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；⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
第二章系统组成及原理2.1系统组成1.第一部分：将直流电通过同相滞回比较电路和积分电路分别转换为方波和三角波2.第二部分：三角波经滤波电路转换为正弦波2.2工作原理1.方波三角波发生电路：通过R1、R2调节方波的幅值，R2、R3调节方波的频率，R4和稳压管的稳压值调节三角波的峰峰值，利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同，从而使得调节R5时可调节三角波的占空比。
2.三角波输入滤波电路：通过滤波作用将三角波转换成正弦波，输出正弦波的幅值由R 6、R7、R8调节.直流电源同相滞回比较电路方波三角波积分电路三角波滤波电路正弦波第三章电路方案设计方案(一)：设计一个产生方波—三角波—正弦波函数转换器包括同相滞回比较器和积分电路组成与滤电路3.1方波－三角波转换电路（如图3.1所示）此部分由同相滞回比较电路和积分电路组成。
同相滞回比较器的输出高、低电平分别为Uoh=+Uz,Uol=-Uz，也即为方波的幅值。
滞回比较器的阈值电压±Ut为三角波的峰峰值。
图3.13.2三角波－正弦波转换电路（如图3.2）滤波法实现三角波与正弦波的转换。
要求输入三角波电压U1的最低频率为fmin，则其最高频率fmax 小于3fmin，就可以利用低通滤波器或带通滤波器将三角波变换为正弦波.将三角波按傅里叶级数展开其中Um是三角波的幅值UI(wt)=8/（π*π）Um(sin wt-1/9sin 3wt+1/25sin 5wt-…)图3.2总电路图如下图3.3所示图3.3方案(二)：方波－三角波转换电路与方案一相同，三角波－正弦波转换电路用折线法实现，其电路频率可选较大差值。
总电路图如图3.4所示。
图3.4方案论证：我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。
方案二的电路复杂，有过多焊接部分，而且较浪费元器件，但是方案的在调节的时候比较方便，可以很快的调节出波形。
方案一电路简洁利于焊接可以节省元器件，但是在调节波形的频率值时有一定的限度，由于整个电路时一起的只要调节前面部分就会影响后面的波形，所以选用方案一也可以达到要求。
第四章单元电路设计与计算4.1方波—三角波转换电路的设计与计算1.方波三角波产生电路. 方波或矩形波包含极丰富的谐波,因此这种电路又称为多谐振荡电路.它是在迟滞比较器的基础上,增加了一个由R C组成的积分电路,把输出电压经过R C反馈到比较器的反相端.在比较器的输出端引入限流电阻R和两个背靠背的双向稳压管就组成了双向限幅房波发生电路.由于比较器中的运放处于正反馈状态,因此一般情况下,输出电压V0与输入电压V1不成线性关系,只有在输出电压V0发生跳变瞬间,集成运放两个输入电压才可近似等于零,即Vid=0或Vp=Vn=V1是输出电压V0转换的临界条件。
在接通电源的瞬间，输出电压究竟偏于正向饱和还是负向饱和，那纯属偶然。
设输出电压偏于正饱和值，即V0=Vz,时,加到电压比较器同相端的电压为+FVz,而加于反向端的电压,由于电容器C上的电压Vc不能突变,只能由输出电压V0通过电阻R 按指数规律向C充电来建立,充电电流为i+.显然,党加到反向端的电压VC略正于+FVz 时,输出电压便立即从正饱和值(+Vz)迅速翻转到负饱和值(-Vz),-Vz又通过R对C进行反向充电. 通常将矩形波为高电平的持续时间与振荡周期的比称为占空比,对称方波的占空比为50%.如需产生占空比小于或大于50%的矩形波,只需适当改变电容C的正反向充电时间常数即可.三角波发生电路2.参数计算方波周期、频率计算：T=2RCln （1+2R1/R2） f=1/T 幅值：()Z U R R R U ⨯+=21/1设计要求方波的幅值为±2V ，则可令稳压管的稳压值为2V 且R1为100K Ω的电位器。
三角波（三角波的占空比要求可调，可在反向输入端和输出端接上二极管 和一个电位器（100K Ω），二极管选用1N4007.。
）幅值： 2/1R R U U Z t ⨯= 周期、频率：2/414R C R R T ⨯⨯⨯=()C R R R f ⨯⨯⨯=414/2三角波的幅值为±1V ， 其中R6=0.5R5,可令电容C=1uf ，根据所求结果可令R4、R5均为1K Ω的电位器，因为要求三角波的占空比可调，所以R4和R5之间用两个二极管以相反的方向连接。
设计要求最终输出的信号为0.2KHz~20KHz 。
可求得R2=50K Ω，R3=1K Ω。
4.2三角波正弦波转换电路的设计与计算滤波法将三角波转换为正弦波通过仿真为使正弦波的幅值可大范围调节可令R6为100K Ω的电位器，而R7=R8=1K Ω，电容C 的大小为1uf 。
第五章实验、调试及测试结果与分析5.1实验仪器直流稳压电源，示波器5.2调试方法静态调试：用万用表主要是蜂鸣档对电路板进行静态测试，目的主要是为了防止虚焊或者漏焊。
动态测试静态调试没有问题之后方可以到实验室进行动态测试，要注意直流电源的接入方法。
动态测试要逐步调节，先测试方波的幅值，输出波形频率范围等。
再对三角波正弦波进行相应的调试。
然后对电路进行动态测试。
主要是测试方波、三角波、正弦波的振荡频率的调节范围。
注意用示波器测量幅值必须把所有的微调都调到顺时针顶端。
在测量之前必须把波形先调好，只有在波形不失真的情况下才能测量参数，否则所测数据没有任何意义。
5.3性能测试及分析5.3-1方波三角波方波测试结果要求误差峰峰值（V） 4.19V 4V 0.0475 频率0.6KHz~11KHz 0.2KHz~20KHz三角波测试结果要求误差峰峰值(V) 1.44V 2V -0.28 频率0.6KHz~11KHz 0.2KHz~20KHz5.3-2正弦波测试结果要求误差峰峰值（V） 3.82 4 -0.045 频率0.6KHz~11KHz 0.2KHz~20KHz误差分析：1、方案设计时对频率的要求考虑不够，使得频率难以达到要求所需的值；2、测量仪器本身有问题导致所测数据不能满足要求，外部干扰使得测量值存在误差；3、焊接电路时焊点处有电阻被忽略，连接的线路也有电阻；4、调试时间过长电路温度升高，使得一些元件的电阻发生变化；5、对电位器进行调节时，由于是手动控制，难以准确的到达所需的阻值；6、实验所给元器件数目有限，精确也有一定限度。
5.4实验过程中的故障、原因及排除方法1、首次调试时，LM324芯片两端加12v电压，结果芯片发热很严重。
通过检查焊接电路，发现芯片两端连接电源的引脚连接错误。
调整好引脚后，芯片通电时不在严重发热。
2、调试时没有波形出现。
用万用表测量各个结点是否有电流通过，以便检查电路连接是否正常。
3、调节电位器时，波形的没有任何变化。
可能是电位器的连接方法有问题，也可能是电位器本身无法调节。
第六章结论与心得1.实现本次实验的方法不唯一，但相较而言，方案一所用的元器件最少，提高了实验电路的稳定性，且实验的调节方法也很简单，做到了节约、简便、迅速的基本要求。
2.进行实验时为了便于调节参数，选用了较多的电位器，实际上有的电位器可以用定值电阻代替而不影响实验结果。