简易函数信号发生器原理图PCB图

简易函数信号发生器

课程设计任务书 (一)设计目的 1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。 2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。 3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 (二)设计技术指标与要求 1、设计要求 (1)电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形; (2)输出信号的频率要求可调; (3)拟定测试方案和设计步骤; (4)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (5)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路; (6)测量输出信号的幅度和频率; (7)撰写设计报告。 2、技术指标 频率范围:100Hz~1KHz 1KHz~10KHz; 输出电压:方波V P-P≤24V,三角波V P-P=6V,正弦波V P-P=1V;方波t r小于1uS。 (三)设计提示 1、方案提示: (1)设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波。 (2)也可用单片集成芯片IC8038实现,采用这种方案时要求幅度可调。 2、设计用仪器设备: 示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板,智能电工实验台。 3、设计用主要器件: (1)双运放NE5532(或747)1只(或741 2只)、差分管3DG100 4个、电阻电容若干; (2)IC8038、数字电位器、电阻电容若干。 4、参考书: 《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社 《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社 (四)设计报告要求 1、选定设计方案; 2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值; 3、列出测试数据表格; 4、调试总结,并写出设计报告。 (五)设计总结与思考 1、总结信号发生器的设计和测试方法;

几种简单的函数信号发生器电路图分析

几种简单的函数信号发生器电路图分析 时间:2012-01-10 15:30 作者:赛微编辑来源:赛微电子网 引言 随着模拟电路技术和电力电子技术发展,电路设计中对信号的精度、稳定性、抗干扰能力等要求进一步提高,电子行业中将一些功能进行集成到IC芯片供其他的厂家来使用。在电路设计中,我们除了正常的电源输入之外,还需要提供三角波、方波、正弦波、脉冲波、单次脉冲等特殊的波形来给某个电路提供输入。 这种可以提供三角波、方波、正弦波、脉冲波、单次脉冲等特殊的波形的电路或者仪器(函数信号发生器的种类),我们可以称之为函数信号发生器,它对电子工程师设计的整个系统来说,发挥着重要的作用,它具有各种内置信号、自定义的任意波形和脉冲能力,能帮助您验证设计,检验新的构想,从而让整个设计更具有可靠性。 本文结合几种简单的函数信号发生器电路图,并对其工作原理(函数信号发生器原理)、可以实现的功能和性能、电路特点等方面做了详细的分析,供电子发烧友参考。 程控函数信号发生器电路图 它主要由主控制器LPC2114、MAX038、D/A转换器以及八选一模拟开关CD4051LED显示、键盘、波段切换,波形处理和峰值检波等部分组成,研究了LPC2114通过D/A转换器实现对MAX038频就绪和占空比的调控方法,并给出

了在0.1Hz~20MHz内产生精确的正弦波、方波和三角波的方法。此外,它还具有可调范围大、精度高、信号稳定等特点,可以应用于各种电子测量和控制场合。 LPC2114主要通过D/A转换器TLC5618、DAC0832和八选一模拟开关CD4051对MAX038输出的波形、频率以及占空比进行控制。通过对A1和A0端的不同设置来选择不同的波形。当A1为高电平、A0为任意时,输出波形为正弦波;当A1、A0同时为低电平时,输出波形为方波;当A1为低电平、A0为高电平时,输出波形为三角波。 MAX038输出波形的幅值为2 V(P-P),最大输出电流为+20 mA,输出阻抗的典型值为0.1 Ω。可直接驱动100 Ω的负载。为了得到更大的输出幅度和驱动能力,就需要对波形信号作进一步处理,下图为一个波形输出与驱动电路。

信号发生器电路的焊接与调试-电路图

一、信号发生器电路安装与调试考核评分表 准考证号姓名规定时间分钟 开始时间结束时间实用时间得分 考核内容及要求配分评分标准扣分 1 元器件清点检查:在10分钟内对所有元 器件进行检测,并将不合格元器件筛选出来进 行更换,缺少的要求补发。 10 超时更换或要求补发按损坏 元件扣分,扣3分/个。 2 安装电路:按装配图进行装接,要求不装 错,不损坏元器件,无虚焊,漏焊和搭锡,元 器件排列整齐并符合工艺要求。 30 漏装,错装或虚焊、漏焊、 搭锡,扣2分/个,安装不整 齐和不符合工艺要求的扣1 分/处,损坏元件扣3分/个。 3 电源电路:接通交流电源,测量交流电压 和各直流电压+12V、-12V、V CC 、-5V。 信号发生器电路:接通+12V、-12V、V CC 、 -5V电源。测量函数信号波形:方波、正弦波、 三角波形。 20 电压测试方法不正确扣10 分,测量值有误差扣5分。 4 选择C=10uf,调节RW13、RW14、RW15, 记录方波的占空比: 1、 2、 3、 10 不会用示波观察输出信号波 形扣10分, 调节不正确扣5分, 波形记录不正确扣5分。 5 改变电容:100nf——100uf,并调节RW11, 记录正弦波输出频率f: 1、 2、 3、 10 最大不失真电压测试方法不 正确扣5分,测量值不准确 扣5分,不会计算最大不失 真功率扣5分。 6 调节RW21、RW22, 记录正弦波输出Vpp: 1、 2、 3、 10 不会测试功放电路的灵敏度 扣5分,不会计算电压放大 倍数扣5分。 7 调节电位器RW16、RW17, 记录正弦波形的失真: 1、 2、 3、 10 测量方法不正确扣5分, 测量数据每处2分,不会绘 制频响曲线扣5分 开始时间:结束时间:实用时间:

什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理

什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原 理 什么是函数信号发生器?函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。 函数信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 函数信号发生器的工作原理:函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。它能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波,所以在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。 函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,一路完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出,输出端为可调电阻。 函数信号发生器产生的各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,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。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频发射,这里的射频波就是载波,把音频、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。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。

函数信号发生器的设计与制作

函数信号发生器的设计、和装配实习 一.设计制作要求: 掌握方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法和测试技术。学会由分立器件和集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接和调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。 二.方波一三角波一正弦波函数发生器设计要求 函数发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。其电路中使用的器件可以是分立器件,也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习,主要介绍由集成运算放大器和晶体管差分放大器组成的方波一三角波一正弦波函数信号发生器的设计和制作方法。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多 种: 1: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 电路将方波变成三角波。 2:先产生三角波一方波,再将三 角波变成正弦波或将方波变成正弦波。 3 3:本次电路设计,则采用的图1函数发生器组成框图 是先产生方波一三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示:可见,它主要由:电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。 为了使大家能较快地进入设计和制做状态,节省时间,在此,重新复习电压比较器、积分器和差分放大器的基本构成和工作原理: ,并判所谓比较器,是一种用来比较输入信号v1和参考电压V REF 断出其中哪个大,在输出端显示出比较结果的电路。 在《电子技术基础》一书的9.4—非正弦波信号产生电路的9.4.1中,专门讲述了: A:单门限电压比较器、B:过零比较器 C:迟滞比较器的电路结构和工作原理。 一、单门限电压比较器 所谓单门限电压比较器,是指比较器的输入端只有一个门限电压。

DDS信号发生器电路设计

1. 信号产生部分 1.1 频率控制字输入模块 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity ddsinput is port(a,b,c,clk,clr:in std_logic; q1,q2,q3,q4,q5:buffer unsigned(3 downto 0)); end ddsinput; architecture a of ddsinput is signal q:std_logic_vector(2 downto 0); begin q<=c&b&a; process(cp,q,clr) begin if clr='1'then q1<="0000";q2<="0000";q3<="0000";q4<="0000";q5<="0000"; elsif clk 'event and clk='1'then

DDS信号信号发生器电路设计 case q is when"001"=>q1<=q1+1; when"010"=>q2<=q2+1; when"011"=>q3<=q3+1; when"100"=>q4<=q4+1; when"101"=>q5<=q5+1; when others=>NULL; end case; end if; end process; end a; 1.2 相位累加器模块 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity xiangwei is port(m:in std_logic_vector(19 downto 0); clk,clr:in std_logic; data:out std_logic_vector(23 downto 0)); end xiangwei; architecture a of xiangwei is signal q:std_logic_vector(23 downto 0); begin process(clr,clk,m,q) begin if clr='1'then q<="000000000000000000000000"; elsif (clk'event and clk='1')then q<=q+m; end if; data<=q; end process; end a;

信号发生器的基本原理

信号发生器的基本原理- 信号发生器使用攻略 信号发生器的基本原理 现代信号发生器的结构非常复杂,与早期的简易信号发生器天差地别,但总体基本结构功能单元还是类似的。信号发生器的主要部件有频率产生单元、调制单元、缓冲放大单元、衰减输出单元、显示单元、控制单元。早期的信号发生器都采用模拟电路,现代信号发生器越来越多地使用数字电路或单片机控制,内部电路结构上有了很大的变化。 频率产生单元是信号发生器的基础和核心。早期的高频信号发生器采用模拟电路LC振荡器,低频信号发生器则较多采用文氏电桥振荡器和RC移相振荡器。由于早期没有频率合成技术,所以上述LC、RC振荡器优点是结构简单,可以产生连续变化的频率,缺点是频率 稳定度不够高。早期产品为了提高信号发生器频率稳定度,在可变电容的精密调节方面下了很多功夫,不少产品都设计了精密的传动机构和指示机构,所以很多早期的高级信号发生器体积大、重量重。后来,人们发现采用石英晶体构成振荡电路,产生的频率稳定,但是石英晶体的频率是固定的,在没有频率合成的技术条件下,只能做成固定频率信号发生器。之后 也出现过压控振荡器,虽然频率稳定度比LC振荡器好些,但依然不够理想,不过压控振荡 器摆脱了LC振荡器的机械结构,可以大大缩减仪器的体积,同时电路不太复杂,成本也不高。现在一些低端的函数信号发生器依然采用这种方式。 随着PLL锁相环频率合成器电路的兴起,高档信号发生器纷纷采用频率合成技术,其 优点是频率输出稳定(频率合成器的参考基准频率由石英晶体产生),频率可以步进调节,频率显示机构可以用数字化显示或者直接设置。早期的高精度信号发生器为了得到较小的频率步进,将锁相环做得非常复杂,成本很高,体积和重量都很大。目前的中高端信号发生器 采用了更先进的DDS频率直接合成技术,具有频率输出稳定度高、频率合成范围宽、信号频谱纯净度高等优点。由于DDS芯片高度集成化,所以信号发生器的体积很小。 信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、频率设置精度、相位噪声、信号频谱纯度都与频率产生单元有关,也是信号发生器性能的重要指标。 信号发生器的一大特性就是可以操控仪器输出信号的幅度,信号通过特定组合衰减量的衰减器达到预定的输出幅度。早期的衰减器是机械式的,通过刻度来读取衰减量或输出幅度。现代中高档信号发生器的衰减器单元由单片机控制继电器来切换,向电子芯片化过渡,衰减单元的衰减步进量不断缩小,精度相应提高。大频率范围的高精度衰减器和高精度信号输出属于高科技技术,这也是国内很少有企业能制造高端信号发生器的原因之一。信号发生器的信号输出范围和输出电平的精度和准确度也是标志信号发生器性能的重要指标。

函数信号发生器的设计与实现

实验1 函数信号发生器的设计与实现 姓名:_ _____ 学号: 班内序号:____ 课题名称:函数信号发生器的设计 摘要:采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波,根 据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求,选择运放、稳压管、限流电阻和电容。三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现,选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性,同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。 关键词:方波三角波正弦波 一、设计任务要求 1.基本要求:

设计制作一个函数信号发生器电路,该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。 (1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真。 (2) 方波输出电压Uopp=12V(误差小于20%),上升、下降沿小于10us。 (3) 三角波Uopp=8V(误差小于20%)。 (4) 正弦波Uopp1V,无明显失真。 2.提高要求: (1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。 (2) 自拟(三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调)。 二、设计思路和总体结构框图 总体结构框图: 设计思路: 由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路,三角波输入差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换,从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波,达到信号发生器实验的基本要求。 将输出端与地之间接入大阻值电位器,电位器的抽头处作为新的输出端,实现输出信号幅度的连续调节。利用二极管的单向导通性,将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连,另一端接入电位器,抽头处输出的结构,实现占空比连续可调,达到信号发生器实验的提高要求。 三、分块电路和总体电路的设计过程 1.方波-三角波产生电路 电路图:

如何使用函数信号发生器

如何使用函数信号发生器 认识函数信号发生器 信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器,而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知,数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟,其锁相环( PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准,而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态,但毕竟是数字式信号源,数字电路与模拟电路之间的干扰,始终难以有效克服,也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发. 这是通用模拟式函数信号发生器的结构,是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波,同时经由比较器的比较产生方波,换句话说,如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波。同理,右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波,电路结构如下: 当I1 =I2时,即可产生对称的三角波,如果I1 > >I2,此时即产生负斜率的锯齿波,同理I1 < < I2即产生正斜率锯齿波。 再如图二所示,开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变,也就是改变信号的频率,这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2,也可以改变频率,这也就是信号源上调整频率的电位器,只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。 而在占空比调整上的设计有下列两种思路: 改变电平的幅度,亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度,即可达到改变脉宽而频率不变的特性,但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下,导致在采样电路实验时,对瞬时信号所采集出来的信号有所变动,如果要将此信号用来作模数(A/D)转换,那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。 2、占空比变,频率跟着改变,其方法如下: 将方波产生电路比较器的参考幅度予以固定(正、负可利用电路予以切换),改变充放电斜率,即可达成。 这种方式的设计一般使用者的反应是“难调”,这是大缺点,但它可以产生10%以下的占空比却是在采样时的必备条件。 以上的两种占空比调整电路设计思路,各有优缺点,当然连带的也影响到是否能产生“像样的”锯齿波。 接下来PA(功率放大器)的设计。首先是利用运算放大器(OP) ,再利用推拉式(push-pull)放大器(注意交越失真Cross-distortion的预防)将信号送到衰减网路,这部分牵涉到信号源输出信号的指标,包含信噪比、方波上升时间及信号源的频率响应,好的信号源当然是正弦波信噪比高、方波上升时间快、三角波线性度要好、同时伏频特性也要好,(也即频率上升,信号不能衰减或不能减太大),这部分电路较为复杂,尤其在高频时除利用电容作频率补偿外,也牵涉到PC板的布线方式,一不小心,极易引起振荡,想设计这部分电路,除原有的模拟理论基础外尚需具备实际的经验,“Try Error”的耐心是不可缺少的。 PA信号出来后,经过π型的电阻式衰减网路,分别衰减10倍(20dB)或100倍(40dB),此时一部基本的函数波形发生器即已完成。(注意:选用π型衰减网络而不是分压电路是要让输出阻抗保持一定)。 一台功能较强的函数波形发生器,还有扫频、VCG、TTL、 TRIG、 GATE及频率计等功能,其设

正弦波函数信号发生器

电子技术课程设计报告 电子技术课程设计报告——正弦波函数信号发生器的设计 作品40% 报告 20% 答辩 20% 平时 20% 总分 100% 设计题目:班级:班级学号:学生姓名:

目录 一、预备知识 (1) 二、课程设计题目:正弦波函数信号发生器 (2) 三、课程设计目的及基本要求 (2) 四、设计内容提要及说明 (3) 4.1设计内容 (3) 4.2设计说明 (3) 五、原理图及原理 (8) 5.1功能模块电路原理图 (9) 5.2模块工作原理说明 (10) 六、课程设计中涉及的实验仪器和工具 (12) 七、课程设计心得体会 (12) 八、参考文献 (12)

一、预备知识 函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形生产期,现在多功能的信号发生器已经被制作成专用的集成电路,在国内生产的8038单片函数波形发生器,可以产生高精度的正弦波、方波、矩形波、锯齿波等多种信号波,这中产品和国外的lcl8038功能相同。产品的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数进行调节,快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。发生器是可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。顾名思义肯定可以产生函数信号源,如一定频率的正弦波,有的可以电压输出也有的可以功率输出。下面我们用简单的例子,来说明函数信号发生器原理。 (a) 信号发生器系统主要由下面几个部分组成:主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。 (b) 工作模式:当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一路径回路,完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路径电容耦合,进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出。输出端为可调电阻。 (c) 工作流程:首先主振级产生低频正弦振荡信号,信号则需要经过电压放大器放大,放大的倍数必须达到电压输出幅度的要求,最后通过输出衰减器来直接输出信号器实际可以输出的电压,输出电压的大小则可以用主振输出调节电位器来进行具体的调节。 它一般由一片单片机进行管理,主要是为了实现下面的几种功能: (a) 控制函数发生器产生的频率; (b) 控制输出信号的波形; (c) 测量输出的频率或测量外部输入的频率并显示; (d) 测量输出信号的幅度并显示; (e) 控制输出单次脉冲。 查找其他资料知:在正弦波发生器中比较器与积分器组成正反馈闭环电路,方波、三角波同时输出。电位器与要事先调整到设定值,否则电路可能会不起振。只要接线正确,接通电源后便可输出方波、三角波。微调Rp1,使三角波的输出幅度满足设计要求,调节Rp2,则输出频率在对应波段内连续可变。 调整电位器及电阻,可以使传输特性曲线对称。调节电位器使三角波的输出幅度经R输出等于U值,这时输出波形应接近正弦波,调节电位器的大小可改善波形。 因为运放输出级由PNP型与NPN型两种晶体管组成复合互补对称电路,输

(Proteus数电仿真)序列信号发生器电路设计

实验8 序列信号发生器电路设计 一、实验目的: 1.熟悉序列信号发生器的工作原理。 2.学会序列信号发生器的设计方法。 3.熟悉掌握EDA软件工具Proteus 的设计仿真测试应用。 二、实验仪器设备: 仿真计算机及软件Proteus 。 74LS161、74LS194、74LS151 三、实验原理: 1、反馈移位型序列信号发生器 反馈移位型序列信号发生器的结构框图如右图 所示,它由移位寄存器和组合反馈网络组成, 从寄存器的某一输出端可以得到周期性的序列 码。设计按一下步骤进行: (1)确定位移寄存器位数n ,并确定移位 寄存器的M 个独立状态。 CP 将给定的序列码按照移位规律每 n 位一组,划分为M 个状态。 若M 个状态中出现重复现象,则应增加移位寄存器的位数。用n+1位再重复上述过程,直到划分为M 个独立状态为止。 (2)根据M 各不同状态列出寄存器的态序表和反馈函数表,求出反馈函数F 的表达式。 (3)检查自启动性能。 (4)画逻辑图。 2、计数型序列信号发生器 计数型序列信号发生器和组合的结构框图 如图 所示。它由计数器和组合输出网络两部分 组成,序列码从组合输出网络输出。设计 过程分为以下两步: (1)根据序列码的长度M 设计模M (2)按计数器的状态转移关系和序列码的要求组合输出网络。由于计数器的状态设置和输出序列没有直接关系,因此这种结构对于输出序列的更改比较方便,而且还能产生多组序列码。 四、计算机仿真实验内容及步骤、结果: 1、设计一个产生100111序列的反馈移位型序列信号发生器。 1、根据电路图在protuse 中搭建电路图

函数信号发生器的设计与制作

Xuchang Electric V ocational College 毕业论文(设计) 题目:函数信号发生器的设计与制作 系部:电气工程系_ 班级:12电气自动化技术 姓名:张广超 指导老师:郝琳 完成日期:2014/5/20

毕业论文内容摘要

目录 1引言 (3) 1.1研究背景与意义 (3) 1.2研究思路与主要内容 (3) 2 方案选择 (4) 2.1方案一 (4) 2.2方案二 (4) 3基本原理 (5) 4稳压电源 (6) 4.1直流稳压电源设计思路 (6) 4.2直流稳压电源原理 (6) 4.3集成三端稳压器 (7) 5系统工作原理与分析 (8) 5.1ICL8038芯片性能特点简介 (8) 5.2ICL8038的应用 (8) 5.3ICL8038原理简介 (8) 5.4电路分析 (9) 5.5ICL8038内部原理 (10) 5.6工作原理 (11) 5.7正弦函数信号的失真度调节 (11) 5.8ICL8038的典型应用 (12) 5.9输出驱动部分 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

1引言 信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 1.1研究背景与意义 函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具,它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。在示波器、电视机等仪器中,为了使电子按照一定规律运动,以利用荧光屏显示图像,常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。例如,要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形,要求在水平偏转线圈上加随时间线性变化的电压——锯齿波电压,使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。对于三角波,方波同样有重要的作用,而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此,建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。函数信号发生器根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,其电路中使用的器件可以是分离器件,也可以是集成器件,产生方波、正弦波、三角波的方案有多种,如先产生正弦波,根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系,再通过整形电路将正弦波转化为方波,经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波,再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展,新材料新器件层出不穷,开发新款式函数信号发生器,器件的可选择性大幅增加,例如 ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以,可选择的方案多种多样,技术上是可行的[1]。 1.2研究思路与主要内容 本文主要以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。适合学生学习电子技术实验使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从几赫到几百千赫的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。基于ICL8038函数信号发生器主要电源供电、波形发生、输出驱动三大部分组成。电源供电部分:主要由集成三端稳压管LM7812和LM7912构成的±12V直流电压作为整个系统的供电。波形发生部分:主要由单片集成函数信号发生器ICL8038构成。通过改变接入电路的电阻或电容的大小,能够得到几赫到几百千赫不同频率的信号。输出驱动部分:主要由运放LF353构成。由于ICL8038的输出信号幅度较小,需要放大输出信号。ICL8038的输出信号经过运放LF353放大后能够得到输出幅度较大的信号[2]。

PCB电路板ADP原理图与PCB设计教程第章

PCB电路板ADP原理图与PCB设计教程 第章

第4章原理图设计 在前面几章讲述了电路设计的基础知识后,现在可以学习具体的原理图设计。本章主要讲述电子元件的布置、调整、布线、绘图以及元件的编辑等,最后将以一个FPGA应用板原理图和一个译码器原理图设计为实例进行讲解。 4.1元件库管理 在向原理图中放置元件之前,必须先将该元件所在的元件库载入系统。如果一次载入过多的元件库,将会占用较多的系统资源,同时也会降低应用程序的执行效率。所以,最好的做法是只载入必要且常用的元件库,其他特殊的元件库在需要时再载入。一般在放置元件时,经常需要在元件库中查找需要放置的元件,所以需要进行元件库的相关操作。 4.1.1浏览元件库 浏览元件库可以执行Design→BrowseLibrary命令,系统将弹出如图4-1所示的元件库管理器。在元件库管理器中,用户可以装载新的元件库、查找元件、放置元件等。 图4-1元件库管理器 (1)查找元件 80

元件库管理器为用户提供了查找元件的工具。即在元件库管理器中,单击Search按钮,系统将弹出如图4-2所示的查找元件库对话框,如果执行T ools→Findponent命令也可弹出该对话框,在该对话框中,可以设定查找对象以及查找范围。可以查找的对象为包含在.Intlib文件中的元件。该对话框的操作及使用方法如下: 图4-2简单查找元件库对话框 1)简单查找。图4-2所示为简单查找对话框,如果要进行高级查找,则单击图4-2所示对话框中的“Advanced”按钮,然后会显示高级查找对话框。 ●Filters操作框。在该操作框中可以输入查找元件的域属性, 如Name等;然后选择操作算子(Operator),如 Equals(等于)、Contains(包含)、StartsWith(起始)或者 EndsWith(结束)等;在Vlaue(值)编辑框中可以输入或选 择所要查找的属性值。 ●Scope操作框。该操作框用来设置查找的范围。当选中 AvailableLibraries单选按钮时,则在已经装载的元件库中 查找;当选中LibrariesonPath单选按钮时,则在指定的

实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用(实验报告之实验数据表)

实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用 【实验目的】 1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。 2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。 3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。 4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。 【实验仪器】 1. 示波器DS5042型,1台。 2. 函数信号发生器DG1022型,1台。 3. 电缆线(BNC 型插头),2条。 【实验内容与步骤】 1. 利用示波器观测信号的电压和频率 (1)参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用(实验指导书)”相关内容,产生如图1-1所示的正余弦波形,显示在示波屏上。 图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形 学生姓名/学号 指导教师 上课时间 第 周 节

(2)用示波器对图1-1中所示的正余弦波形进行测量并填写下表 表1-1 正余弦信号的电压和时间参数的测量 电压参数(V)时间参数 峰峰值最大值最小值频率(Hz)周期(ms)正弦信号 3sin(200πt) 余弦信号 3cos(200πt) 2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形 (1)参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用(实验指导书)”相关内容,产生如图1-2所示的正余弦波形的李萨如图形,调节并正确显示在示波屏上。 图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形 3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形 (1)在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下,调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+45o),观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。 (2)在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下,调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+135o),观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。

多功能信号发生器课程设计

《电子技术课程设计》 题目:多功能信号发生器 院系:电子信息工程 专业:xxxxxxxx 班级:xxxxxx 学号:xxxxxxxx 姓名:xxx 指导教师:xxx 时间:xxxx-xx-xx

电子电路设计 ——多功能信号发生器目录 一..课程设计的目的 二课程设计任务书(包括技术指标要求) 三时间进度安排(10周~15周) a.方案选择及电路工作原理; b.单元电路设计计算、电路图及软件仿真; c.安装、调试并解决遇到的问题; d.电路性能指标测试; e.写出课程设计报告书; 四、总体方案 五、电路设计 (1)8038原理, LM318原理, (2)性能\特点及引脚 (3)电路设计,要说明原理 (4)振动频率及参数计算 六电路调试 要详细说明(电源连接情况, 怎样通电\ 先调试后调试,频率调试幅度调试波行不稳调试 七收获和体会

一、课程设计的目的 通过对多功能信号发生器的电路设计,掌握信号发生器的设计方法和测试技术,了解了8038的工作原理和应用,其内部组成原理,设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力,积累一定的操作经验。在对电路焊接的途中,对一些问题的解决能够提高自己操作能力随着集成制造技术的不断发展,多功能信号发射器已经被制作成专用的集成电路。这种集成电路适用方便,调试简单,性能稳定,不仅能产生正弦波,还可以同时产生三角波和方波。它只需要外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的信号发生器。不仅如此,它在工作时产生频率的温度漂移小于50×10-6/℃;正弦波输出失真度小于1%,输出频率范围为0.01Hz~300kHz;方波的输出电压幅度为零到外接电源电压。因此,多功能信号发生器制作的集成电路收到了广泛的应用。 二、课程设计任务书(包括技术指标要求) 任务:设计一个能产生正弦波、方波、三角波以及单脉冲信号发生器。 要求: 1.输出频率为f=20Hz~5kHz的连续可调正弦波、方波和三角波。 2.输出幅度为5V的单脉冲信号。 3.输出正弦波幅度V o= 0~5V可调,波形的非线性失真系数γ≤

函数信号发生器

课程设计(论文) 课程名称:模拟电子技术基础课程设计 题目名称:函数信号发生器 姓名: 学号 班级: 专业:电子信息科学与技术 设计时间:2011-2012-1学期15、16周 教师评分: 2011 年 12 月11 日

目录 1设计的目的及任务 (1) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的任务与要求 (3) 2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (3) 2.1 电路设计总体方案............................................................( 3)2.2 正弦波发生电路的工作原理 (3) 2.3 正弦波---方波工作原理 (4) 2.4 方波---三角波工作原理 (5) 2.5 三角波---正弦波工作原理 (7) 3 电路仿真及结果 (8) 3.1 仿真电路图及参数选择 (8) 3.2 仿真结果及分析 (9) 4收获与体会 (13) 5 仪器仪表明细清单 (13) 6 参考文献 (14)

一、 设计的目的及任务 1.1 课程设计的目的: 1、 熟悉简易信号发生器的电路结构及电路原理,并掌握特定波形 的转换。 2、学习以及熟练运用multisim 工具。 1.2 课程设计的任务与要求 1、 设计一函数信号发生器,能输出特定频率(1kHz )的正弦波(两 个波形)、方波和三角波共四种波形。振幅固定,如-5V 到+5V 之间。 2、 拓展项(可选): 频率可调,锯齿波 脉冲波。 二、 电路设计总方案及各部分电路工作原理 三、 2.1 电路设计总体方案 积分电路 低通滤波

函数信号发生器设计报告

目录 1设计的目的及任务 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的任务与要求 2函数信号发生器的总方案及原理图 2.1 电路设计原理框图 2.2 电路设计方案设计 3 各部分电路设计及选择 3.1 方波发生电路的工作原理 3.2 方波、三角波发生电路的选择 3.3三角波---正弦波转换电路的选择 3.4总电路图 4 电路仿真与调试 4.1 方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的仿真与调试 4.2方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的实验结果 5 PCB制版

6 设计总结 7仪器仪表明细清单 8 参考文献 1.课程设计的目的和设计的任务 1.1 设计目的 1.掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。 2.学会安装、调试与仿真由分立器件、调试与仿真由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 2.2设计任务与要求: 设计一台波形信号发生器,具体要求如下: 1.输出波形:方波、三角波、正弦波。

2.频率范围:在1 Hz-10Hz,10 Hz -100 Hz,100 Hz -1000 Hz 等三个波段。 3.频率控制方式:通过改变RC时间常数手控信号频率。 4.输出电压:方波UP-P≤24V,三角波UP-P=8V,正弦波UP-P>1V。 5.合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图。 6.选用常用的电器元件(说明电器元件选择过程和依据)。 7.画出设计的原理电路图,作出电路的仿真。 8.提交课程设计报告书一份,A3图纸两张,完成相应答辩。 2.函数发生器总方案及原理框图

原理图和PCB多通道设计方法介绍

原理图和PCB多通道设计方法介绍 设计原理图和PCB的过程中,你是否遇到过多幅一模一样的电路,但是不得不重复设计?原理图显得繁复,可读性差。而特别是在设计PCB,不得不重复布局,重复布线,不仅枯燥乏味而且也容易出错、或者电路不美观等等。下面介绍一种专门针对这类电路的设计方法,大大提高工作效率,以上问题都可以得到很好的解决。这里有点类似我们写程序的时候,把一段经常用的代码,封装为一个函数,减少重复劳动增加可读性。 首选给大家介绍,何谓多通道设计。简单的说,多通道设计就是把重复电路的原理图当成一个原件,在另一张原理图里面重复使用。下面介绍一个例子,在范例里面理解这个概念。一个有16路mos管输出电路。如下图是一路mos管电路: 如果按照常规设计,在原理图里这个相同的电路不得不copy 16次,这样电路图必然巨大无比,而且十分难读。下面用多通道设计试试。把单路《mos管》电路设计好以后,咱们保存,然后在同一个工程下面新建一个空原理图。打开新原理图,在里面做文章。首先选择place-》sheet syombl。激活该命令以后,在新原理图下拖动,将出现以绿色块。如下图

这个绿色块就是《mos管》电路的替代品了(也可以把他当中一个原件,或者一个函数入口)。这个元件究竟是代表那张原理图呢?咱们先双击设置一下,双击出现如下界面: 选择左下角filename 的…。马上弹出choose document to reference界面,在多个电路图(这里只有一个,但很多情况有多个)里面选择你需要那个电路图,点ok。顺便介绍下filename上面那个栏的designator:repeat(Mos,1,16)。这个是干嘛的?聪明的你也许能猜到了。Repeat就是重复mos这个原理图。重复几次?就是从1-16,就是16次啦。记住这里一点只能从1开始,不能从0开始。在我们经常画总线的时候习惯性把总线设置为:0-7或者0-15。这里就不允许这样,只能是1-8或者1-16。

数显函数信号发生器

数显函数信号发生器 1 实验目的与意义 通过这次实习内容,加深我们对数电知识和模电知识的理解及运用,在课程学习的基础加以实际的应用。同时加强我们的设计思路和动手能力,给出一个课题,我们应当学会运用所学的理论知识设计出既能实现任务又最简便的方案。 毕竟理论与实际往往是有差距的,当实际与理论产生偏差时,应当学会理性的分析及调试。不能过于相信理论,也不能过于依赖实际。这样,才能更好的将理论与实际结合起来,完成好的作品。这不仅能加深我们对知识的理解,还能加强我们的动手能力、分析能力及应对措施。 2 实验内容和步骤 2.1 实验内容 设计一个给定电路,利用EDA软件Multisim加以虚拟实现并仿真,掌握利用Multisim设计电子电路的方法和设计步骤,熟悉利用Protel画电路图及生成电路板图的方法和步骤。 2.2 实验任务 1、至少3路波形产生电路,具有自动等时间间隔选通输出给同一个测试端; 2、能测出矩形波频率值,并4位显示。 2.3 实验指标 1、频率测量范围:0—9999HZ; 2、至少产生三种波形,例如矩形波,三角波,锯齿波等; 3、输出电压:方波 UP-P≤5V,三角波UP-P=2V,正弦波UP-P>0.1V 4、具有自动选通功能; 5、显示读数稳定,抗高频干扰; 6、测量误差5%以内; 7、电路布局整体美观,合理。 2.4 实验框图

图1 2.5 实验原理 2.5.1正弦波发生器 图2

由文氏电桥产生正弦振荡,通过把比较器和积分器首首尾相接形成正反馈闭环系统得到方波和三角波。 图中为RC桥式正弦波振荡器,RC串、并联电路构成正反馈之路,同时兼作选频网络,R1,R2,RW及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器RW,可改变负反馈深度,以满足震荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管,才能保证输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。 RC桥式正弦波振荡电路,也称文氏桥振荡电路。它可由以下四个部分组成: (1)放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,使电路获得一定幅值的输出量,实现能量的控制。 (2)选频网络:确定电路的振荡频率,使电路产生单一频率的振荡,即保证电路产生正弦波振荡。 (3)正反馈网络:引入正反馈,使放大电路的输入信号等于反馈信号。 (4)稳幅环节:也就是非线性环节,作用是使输出信号幅值稳定。 电路震荡频率为:f0=1/2∏RC 起振的幅值条件为R f/R i≥2 图3:调试前失真的正弦波

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