课题一：正弦信号产生电路的设计与制作
正弦波产生电路实验报告
正弦波产生电路实验报告正弦波产生电路实验报告范文篇一：正弦波产生电路实验报告一、实验设计目的和作用1. 进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
4.通过学员的独立思考和解决实际问题的过程，培养学员的'创新能力二、设计的具体实现实验要求用TL084设计正弦波产生电路。
正弦波产生方式有多种，本次试验采用较为简单的文氏桥振荡电路。
通过图书馆和上网查阅有关资料，确定如下电路。
Multisim原理图：sch图调节w1使电路起振，w2调节幅度仿真结果：频率162Hz，幅度范围0.8—10V三、实际制作调试和结果分析频率：133.33Hz幅度范围：1~9V四、总结第一次进行电路设计，遇到了很多麻烦。
Multisim、Protel等软件不熟悉，第一次焊电路焊工也不行。
通过实验，基本学会了这些软件的操作，制作过程中，自己的焊工有了很大进步。
虽然做了好几次才把电路调出来，但还是很满意。
五、参考文献1．于红珍.通信电子电路【M】.北京：清华大学出版社，20052．康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分（第四版）. 北京：高等教育出版社，1999.63.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛【M】.北京：北京航空航天大学出版社，2006篇二：正弦波产生电路实验报告一:实验要求（1）设计一个正弦信号发生器，要求ROM是8位数据线，8位地址。
256个8位波形数据的mif文件通过两种方式建立，一种用Quartus II的专用编辑器建立，另一种是使用附录的mif文件生成器建立。
正弦信号发生器的设计与制作
1N4148
R2
RT14-0.25W-7.5KΩ D2
1N4148
R3
RT14-0.25W-5.1KΩ C
CBB-50V-0.01μF
RP1
10 KΩ
运放
LM324
• 2）制作与调试 • 按照电路原理图完成焊接。
• 工作电压取5V，输出端接示波器。首先调反馈电阻Rf， 使电路起振，且波形失真最小。如果波形失真较大，可 减小R3的值。如果正负半周幅度相差较大，可另换一只D 1或D2，直至幅度基本相等为止。
Af 1 R f R1 3 即
R f R1 2
输出频率为：
fo
Hale Waihona Puke 12R 'C
其中
R' RP2 R
文氏电桥正弦信号发生器的制作与调试
• 1）材料清单
•
本电路的材料清单
元件名称 型号及参数
元件名称
型号及参数
R
RJ14-0.25W-7.5KΩ RP2
10KΩ双联电位器
R1
RT14-0.25W-8.2KΩ D1
文氏电桥正弦信号发生器的设计
• 下面设计一个fo=1000~2000HZ可调的正弦波信号 发生器。要求振幅基本稳定，波形正负半周基本 对称，无明显失真。
• 图中R，RP2，C组成串、并联网路形成正反馈支路， 决定了振荡频率；R1，R2，R3，RP1和D1，D2形成 负反馈支路，由它们决定起振的幅值条件和振荡波 形的失真程度，其中D1，D2起稳幅作用。根据模拟 电路的有关知识，该电路的起振条件为：
。• 在得到基本不失真的正弦波后，可用示波器或频率计测
量其频率。如频率偏差较多，可调整R或C的值。为方便 调整，最好固定电容器的值而改变电阻的值，应多备一 些电阻供选择。
正弦信号发生器课程设计
正弦信号发生器一、顶层VHDL文件设计（一）设计ROM初始化数据文件初始化数据文件格式有2种：Memory Initialization File (.mif)格式文件，或Hexadecimal (Intel-Format) File (.hex)格式。
以下以64点正弦波形数据为例分别说明：建立.mif格式文件。
首先选择ROM数据文件编辑窗，即在File 菜单中选择“New”，并在New窗中选择“Other files”项，并选“Memory Initialization File”，点击OK后产生ROM数据文件大小选择窗。
这里采用64点8位数据的情况，可选ROM的数据数Number为64，数据宽Word size取8位。
点击“OK”，将出现如图3-12的空的mif数据表格，表格中的数据为10进制表达方式，任一数据（如第三行的99）对应的地址为左列于顶行数之和）。
将波形数据填入此表中，完成后在File菜单中点击“Save as”，保存此数据文件，在这里不妨取名为.sdata.mif。
自动生成文件LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY altera_mf;USE altera_mf.altera_mf_components.all;ENTITY data_rom ISPORT(address : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);inclock : IN STD_LOGIC ;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END data_rom;ARCHITECTURE SYN OF data_rom ISSIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0); COMPONENT altsyncramGENERIC (intended_device_family : STRING;width_a : NATURAL;widthad_a : NATURAL;numwords_a : NATURAL;operation_mode : STRING;outdata_reg_a : STRING;address_aclr_a : STRING;outdata_aclr_a : STRING;width_byteena_a : NATURAL;init_file : STRING;lpm_hint : STRING;lpm_type : STRING);PORT (clock0 : IN STD_LOGIC ;address_a : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);q_a : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END COMPONENT;BEGINq <= sub_wire0(7 DOWNTO 0);altsyncram_component : altsyncramGENERIC MAP (intended_device_family => "Cyclone",width_a => 8,widthad_a => 6,numwords_a => 64,operation_mode => "ROM",outdata_reg_a => "UNREGISTERED",address_aclr_a => "NONE",outdata_aclr_a => "NONE",width_byteena_a => 1,init_file => "stada.mif",lpm_hint=>"ENABLE_RUN TIME_MOD=YES,INSTANCE_NAME=none", lpm_type => "altsyncram")PORT MAP (clock0 => inclock,address_a => address,q_a => sub_wire0);END SYN;（二）创建工程和编辑设计文件正弦信号发生器的结构由3部分组成：数据计数器或地址发生器、数据ROM和D/A。
基于脉冲信号(方波)的正弦信号产生电路的设计
基于脉冲信号（方波）的正弦信号产生电路的设计【摘要】正弦信号广泛应用于电路系统测试与控制中，有多种电路设计方案可产生正弦信号。
本文采用基于脉冲信号（方波）的正弦信号产生电路方案进行电路设计。
该电路可产生脉冲信号（方波）频率（9kHz）奇数倍的固定频率的正弦信号Ⅰ、Ⅲ（基波Ⅰ：9kHz，三次谐波Ⅲ：27kHz，┅，），且信号波形质量较好。
测试表明：产生的正弦信号的频率与幅值与脉冲信号傅里叶级数展开结果基本相符合。
设计过程中采用了Multisim 11.0仿真。
本文对正弦信号产生电路的设计有一定的参考价值。
【关键词】脉冲信号（方波）;正弦信号;带通滤波器Based on Pulse Signal（Square Wave）Design of Sine Signal Generating Circuit Physics and Electronic Science College of Chuxiong Normal University LI Shun-jiang LI Jia-wangAbstract：Sine signal is widely used in circuit test and control system，there are a variety of circuit design can produce sine signal. In this paper，based on pulse signal （square wave）design of sine signal generatingcircuit. The circuit can generate pulse signals（square wave）frequency（9kHz）sinusoidal signal with a fixed frequency Ⅰ，Ⅲ（fundamental wave Ⅰ：9kHz，three harmonic III：27kHz，somehow），and signal quality is better. The test showed that：the frequency and amplitude of sinusoidal signals and pulse signals of Fourier expansion results are basically consistent with.It adopted Multisim 11.0 simulation in the design process.In this paper，the sine signal circuit design has a certain reference value.Key words：The pulse signal（square）;Sine signal;Band pass filter引言正弦信号广泛应用于电路系统测试与控制中，有多种电路设计方案可产生正弦信号。
正弦波电路设计实验
同相比例
Rf
Ri
100K
10K
A
Vo
Rp=10K//100k
Kf=V0/VI=1+Rf/Ri V0=(1+Rf/Ri)
“+15v” “-15v”
数电箱可调直流信号源加衰减
数电箱直流信号源为1.3v-15v可调，如果低于1.3v， 需加一衰减电路（用数电箱下方10k电位器）：
若运放在应用中接成闭环放大电路， 其闭环放大电路的上限频率
fHF=GBW/AVF
(2) 压摆率（转换速率）SR 压摆率SR表示运放所允许的输出
电压Vo对时间变化率的最大值。
对于uA741，若将连接成电压跟随器电
路，若输入信号为Vin=2V， f=100KHz
的正弦信号，其输出波形如何？
为了要求输出不 失真，则要求输 入信号的应小于 0.8V。
ui1 R1
ui2 R1
差动运算关系
R2
_ +
+
R2
当R1=10Ku,R2=1u00KΩ
时，uouo 1u(0uiu2uuii11)
uo
R2
R1
ui2 u u
R1
R2
解出：
uo
R2 R1
(ui2
ui1)
积分运算关系
iF C
ui i1 R R2
-
+
+
i1
ui R
iF
uo
C
duo dt
uo R1Cuidt
D2 D1
定。图中的两个二极管D1，D2便是
正弦波
方波
三角波
正弦波 发生器
正弦信号发生器实验报告
正弦信号发生器实验报告引言本实验旨在设计并构建一个正弦信号发生器，用于产生具有特定频率和振幅的正弦波信号。
正弦信号在电子工程中具有广泛的应用，如通信系统、音频设备和信号处理等。
本实验将介绍设计思路、所需材料和步骤，以及实验结果和讨论。
设计思路为了设计一个正弦信号发生器，我们需要以下主要组件：1.振荡电路：产生正弦波信号的核心部分。
2.振幅调节电路：用于控制输出信号的振幅。
3.频率调节电路：用于控制输出信号的频率。
我们将使用基本的集成电路和电子元件来实现这些功能。
接下来，我们将逐步说明每个组件的设计和实现。
所需材料在开始实验之前，我们需要准备以下材料和工具：1.集成电路：例如操作放大器（Op-amp）。
2.电容器和电阻器：用于构建振荡电路和调节电路。
3.面包板：用于连接电子元件。
4.电源：为电路提供所需的电能。
5.示波器：用于测量信号的振幅和频率。
实验步骤1.第一步：振荡电路设计和构建–选择一个合适的振荡电路拓扑，如RC振荡电路。
–计算并选择所需的电容器和电阻器数值。
–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。
2.第二步：振幅调节电路设计和构建–选择一个合适的振幅调节电路拓扑，如非反相放大器。
–根据需要的振幅范围计算并选择所需的电阻器数值。
–使用面包板将电阻器和集成电路连接起来。
3.第三步：频率调节电路设计和构建–选择一个合适的频率调节电路拓扑，如电阻-电容调谐电路。
–根据需要的频率范围计算并选择所需的电容器和电阻器数值。
–使用面包板将电容器、电阻器和集成电路连接起来。
4.第四步：电源和示波器连接–将电源连接到电路以提供所需的电能。
–将示波器连接到电路以测量输出信号的振幅和频率。
5.第五步：实验验证和调试–打开电源，并使用示波器观察输出信号。
–调节振幅和频率调节电路，验证是否可以在所需范围内调节信号的振幅和频率。
实验结果和讨论经过实验验证和调试，我们成功设计和构建了一个正弦信号发生器。
该信号发生器能够在所需的频率范围内产生具有可调节振幅的正弦波信号。
正弦信号发生器设计1
目录摘要1．系统方案选择与论证1.1正弦信号输出方案1.2信号调制方案2．系统的总体设计与实现2.1系统正弦信号发生器的设计2.1.1正弦信号的仿真和分析2.1.2其他信号的仿真和分析2.2系统调制模块的设计2.2.1调幅电路（AM）2.2.2调频电路（FM）2.2.3 PSK电路2.2.4 ASK电路3.总结4.附录正弦信号发生器（A题）摘要：本系统是以ICL8038集成芯片为核心器件，附加线性调制电路，滤波和积分放大电路等模块组成的一种正弦信号发生器，制作简单，功能多。
所得到的信号输出稳定度和线性度满足题目要求，在输出的正弦信号的幅度上可以实现1V～6V内任意可调，输出频率范围虽然没有达到题目所要求的1KHz～10MHz范围，的是我们实现了在1Hz～1MHz范围内任意可调。
本文主要介绍了正弦信号发生器的设计与其所具有的功能，实现了竞赛题目的基本部分和提高部分的一些功能要求。
系统的硬件分为六个模块，即正弦信号产生模块，AM调幅电路模块，FM调频电路模块，PSK电路模块，ASK电路模块，单片机控制器与键盘显示电路模块。
一、正弦信号输出方案分析与论证正弦信号的产生可以分为以下两种方法:其一，可用专用的芯片产生，如MAX038，ICL8038等。
使用MAX038芯片，设计简单，可以产生精度和稳定度高，且频率范围大的正弦信号。
其二，采用数字合成方案（DDS），DDA技术频率高、转换速度快、信号纯度高、相位可控、输出信号无电流脉冲叠加、输出平稳渡过且相位和保持连续变化。
其方案原理流程图如下：DDS原理框图从题目要求来看，要求设计的正弦信号发生器的精度和稳定度都很高。
MAX038专用信号发生芯片在现在的条件下不能进行设计和相关的仿真，DDS方案的复杂度和难度都非常大，因此不容易实现。
从各个方面的因素来考虑，并且根据现有条件和自身的实际情况，我们采用芯片产生的方法，用的是ICL8038芯片。
ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部组件就能产生从0.001Hz～1MHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
正弦波信号发生器的设计及电路图
正弦波信号发生器的设计及电路图正弦波信号发生器的设计结构上看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。
分析RC串并联选频网络的特性，根据正弦波振荡电路的两个条件，即振幅平衡与相位平衡，来选择合适的放大电路指标，来构成一个完整的振荡电路。
很多应用中都要用到范围可调的LC振荡器，它能够在电路输出负载变化时提供近似恒定的频率、几乎无谐波的输出。
电路必须提供足够的增益才能使低阻抗的LC电路起振，并调整振荡的幅度，以提高频率稳定性，减小THD（总谐波失真）。
1引言在实践中，广泛采用各种类型的信号产生电路，就其波形来说，可能是正弦波或非正弦波。
在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，这就需要能产生高频信号的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火，超声波焊接，超声诊断，核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
可见，正弦波振荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。
2正弦波振荡电路的振荡条件从结构上来看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。
图1表示接成正反馈时，放大电路在输入信号某i=0时的方框图，改画一下，便得图2。
由图可知，如在放大电路的输入端（1端）外接一定频率、一定幅度的正弦波信号某a，经过基本放大电路和反馈网络所构成的环路传输后，在反馈网络的输出端（2端），得到反馈信号某f，如果某f与某a在大小和相位上一致，那么，就可以除去外接信号某a，而将1、2两端连接在一起（如图中的虚线所示）而形成闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。
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南京师范大学
电气与自动化工程学院
课程设计报告
（2018—2019学年第二学期）
题目：正弦信号产生电路的设计与制作学号：*********
*名：***
指导教师：***
专业：电气工程及其自动化
设计时间： 2019年4月16日
目录
一、设计任务与功能要求 (1)
1.任务 (1)
2.要求 (1)
二.设计原理概述 (1)
三．方案论证 (1)
1.正弦波发生器 (1)
2.调压单元 (2)
3.功率放大器 (3)
四．电路参数计算 (5)
1.正弦信号振荡电路 (5)
2.调压电路 (5)
五．电路系统总图 (6)
六．元件清单 (6)
七．测试结果 (7)
1．测试结果对比 (7)
2.误差分析 (7)
八．参考文献 (7)
课题一：正弦信号产生电路的设计与制作
一、设计任务与功能要求
1.任务
选择合适的集成运放设计、制作一个正弦信号产生电路。
2.要求
1. 正弦信号产生电路输出正弦信号V o的频率f0 =1kHz、幅值V P=2V~8V连续可调；要求电路在带负载R L=100Ω状态下工作稳定；
2. 仿真电路，给出仿真结果；
3. 焊接、制作所设计电路；
4. 调试、测试电路，记录输出波形V o，测量其最大不失真输出信号幅值；
5. 撰写完整报告（含理论设计和实践制作两部分）。
二.设计原理概述
图2-1总设计结构框图
如图2-1所示，由正弦波发生电路产生1kHz的正弦波并由调压单元转化为幅值为2V~8V连续可调的正弦波，由功率放大器提高信号的带负载能力。
所有运放和三极管的电源都由直流稳压电源将220V交流电转化为±12V
的直流电源供电。
三．方案论证
1.正弦波发生器
方案1：如图3-1.1所示，LC变压器式正弦振荡电路。
其LC变压器式振荡电路主要用来产生高频信号，其工作频率降低时，要求增大振荡回路的电感量和电容量。
大电感和大电容的体积大、笨重，因此LC振荡电路不适合用于低频一般在1MHz以，并且会产生高次谐波。
图3-1.1LC变压器式正弦振荡电路
方案2：如图3-1.2所示，RC串并联正弦振荡电路（文氏桥振荡电路）。
由其产生正弦信号，适用于低频振荡,一般用于产生1Hz～1MHz的低频信号，便于加负反馈稳幅，容易的到良好的振荡波形，相比于方案1和方案2，所以采用此方案。
图3-1.2RC正弦串并联振荡器
2.调压单元
方案1：如图3-2.1所示，采用电位器分压加电压跟随器的方式调压。
此结构电路简单，又因为后接了电压跟随器，其特点是输入阻抗非常大，输出阻抗非常小，可以提高电路的带负载能力。
图3-2.1 电位器后接电压跟随器
方案2：如图3-2.2所示，反向比例运算电路。
用其作为调压电路会使输出波形产生180度的相位变化，并且后面也要接电压跟随电路。
比较两个方案，方案一电路结构简单，使总电路使用的运放少，所以采用方案一。
图3-2.2 反向比例运算电路
3.功率放大器
方案1：如图3-3.1，采用乙类双电源互补对称功率放大电路，该电路管耗小，有利于提高效率，并且解决了普通乙类功率放大器件的半个波形被削掉的失真问题。
但是由于没有直流偏执，功率管的i B必须在V BE大于某一个数值时才有显著变化。
当输入信号低于这个数值时，负载上则无电流通过，出现一段死区，这种现象成为交越失真。
图3-3.1 乙类双电源互补对称功率放大电路
方案2：如图3.3-2所示，利用甲乙类互补对称功率放大电路中的两个二极管D1、D2上产生的压降为三极管提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态，从而克服交越失真。
所以，本设计采用方案2。
图3.3-2甲乙类互补对称功率放大电路
方案3：采用功率输出型集成运放，采用此方案可以与调压单元结合，在调压单元中的电压跟随器采用功率输出型集成运放，可以进一步减少电路所使用的元器件数量，从而简化电路。
经对比采用方案三。
四．电路参数计算 1.正弦信号振荡电路
图4-1 1kHz 正弦信号振荡电路
跟据图4-1，正弦信号发生器产生的正弦信号的频率ƒ=1
2πRC ,产生1kHz 的正弦信号时我们选用0.01uF 的电容，电阻选用16千欧（15千欧加1千欧）的电阻。
微弱的噪声信号经过放大，通过正反馈的选频网络，使输出幅度越来越大，最后受电路中非线性元件的限制（这里使用电位器进行调整），使振荡幅度自动地稳定下来，开始时，A v =1+RV 1/R 3略大于3，达到稳定平衡状态时，A
v =3,所以使R 3为1千欧，RV 1使用5千欧的电位器，开始起振时，使电位器略大于2千欧，然后使电位器为2千欧，从而达到稳定平衡状态。
2.调压电路
图4-2 调压电路
若考虑集成运放的损耗，则正弦波产生器产生的正弦波幅值约为10V ,为了使幅值在2V -8V 之间连续可调，跟据图4-2，R 5为2千欧，R 4为2千欧，RV 2为6千欧的电位器，当电位器从0调至6千欧时，输出波形的幅值便可以从2V 到8V 连续可调。
五．电路系统总图
图5-1 系统总图六．元件清单
表6-1
七．测试结果
1．测试结果对比
表7-1幅值理论值与测试值对比表
表7-2 频率理论值与测试值对比表
图7-1.1 2V测试图图7-1.2 8V测试图
图7-1.3 实际电路图
2.误差分析
由于实际焊接电路所采用的电阻误差为5%,从测试结果中可以看出误差在
可接受范围内，所以本设计的测试结果与理论设计值相符。
八．参考文献
1、康华光;电子技术基础模拟部分;华中科技大学电子技术课程组编;第六版; 北京;高等教育出版社;2013.12
2、赵建华雷志勇;电子技术课程设计;北京;中国电力出版社;2012.2。