函数发生器设计与制作
函数信号发生器的设计与制作.
函数信号发生器的设计与制作实验任务与要求①要求所设计的函数信号发生器能产生方波、三角波、正弦波②要求该函数信号发生器能够实现频率可调实验目的：1: 进一步巩固简熟悉易信号发生器的电路结构及电路原理并了解波形的转变方法；2：学会用简单的元器件及芯片制作简单的函数信号发生器，锻炼动手能力；3：学会调试电路并根据结果分析影响实验结果的各种可能的因素实验方案采用555组成的多谐振荡器可以在接通电源后自行产生矩形波再通过积分电路将矩形波转变为三角波再经积分网络转变为正弦波555定时器芯片工作原理,功能及应用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。
一、555定时器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9-28所示。
它由三个阻值为5k?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。
555定时器原理图分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。
如5端悬空（也可对地接上0.01uF 左右的滤波电容），则比较器C1的参考电压为2 Vcc 3 ，加在同相端；C2的参考电压为Vcc3 ，加在反相端。
u11是比较器C1的信号输入端，称为阈值输入端；u12是比较器C2的信号输入端，称为触发输入端。
￣RD 是直接复位输入端。
当￣RD 为低电平时，基本RS 触发器被置0，晶体管T 导通，输出端u0为低电平。
u11和u12分别为6端和2端的输入电压。
当u11>2 Vcc 3 ，u12>Vcc3 时，C1输出为低电平，C2输出为高电平，，基本RS 触发器被置0，晶体管T 导通，输出端u0为低电平。
函数信号发生器的设计
函数信号发生器的设计函数信号发生器是一种电子测试仪器，用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
它广泛应用于电子、通信、计算机、自动控制等领域的科研、教学和生产中。
本文将介绍函数信号发生器的设计原理和实现方法。
一、设计原理函数信号发生器的设计原理基于信号发生器的基本原理，即利用振荡电路产生一定频率和幅度的电信号。
振荡电路是由放大器、反馈电路和滤波电路组成的。
其中，放大器负责放大电信号，反馈电路将一部分输出信号反馈到输入端，形成正反馈，使电路产生自激振荡，滤波电路则用于滤除杂波和谐波，保证输出信号的纯度和稳定性。
函数信号发生器的特点是可以产生多种波形信号，这是通过改变振荡电路的参数来实现的。
例如，正弦波信号的频率和幅度可以通过改变电容和电阻的值来调节，方波信号的占空比可以通过改变开关电路的工作方式来实现，三角波信号和锯齿波信号则可以通过改变电容和电阻的值以及反馈电路的参数来实现。
二、实现方法函数信号发生器的实现方法有多种，其中比较常见的是基于集成电路的设计和基于模拟电路的设计。
下面分别介绍这两种方法的实现步骤和注意事项。
1. 基于集成电路的设计基于集成电路的函数信号发生器设计比较简单，只需要选用合适的集成电路，如NE555、CD4046等，然后按照电路图连接即可。
具体步骤如下：（1）选择合适的集成电路。
NE555是一种常用的定时器集成电路，可以产生正弦波、方波和三角波等信号；CD4046是一种锁相环集成电路，可以产生锯齿波信号。
（2）按照电路图连接。
根据所选集成电路的电路图，连接电容、电阻、电感等元器件，形成振荡电路。
同时，根据需要添加反馈电路和滤波电路，以保证输出信号的稳定性和纯度。
（3）调节参数。
根据需要调节电容、电阻等参数，以改变输出信号的频率和幅度。
同时，根据需要调节反馈电路和滤波电路的参数，以改变输出信号的波形和稳定性。
（4）测试验证。
连接示波器或万用表，对输出信号进行测试和验证，以确保输出信号符合要求。
函数发生器的设计------模拟电子技术课程设计
搭建仿真模型：根据设计要求，搭建函数发生器的仿真模型
设定仿真参数：设定仿真所需的参数，如频率、幅度、相位等
模拟电子技术课程设计中的函数发生器设计
模拟电子技术课程设计是电子工程专业的必修课程
设计目标：掌握模拟电子技术，提高实践能力
高精度和高稳定性：函数发生器将更加精确和稳定，满足更高要求的测试需求
技术挑战：如何实现高精度、高稳定性的函数发生器
市场竞争：如何应对国内外竞争对手的挑战
市场需求：如何满足不同行业对函数发生器的需求
发展趋势：如何把握未来函数发生器的发展趋势，如智能化、网络化等
汇报人：
感谢您的观看
设计背景：模拟电子技术在电子工程领域具有广泛应用
函数发生器是模拟电子技术课程设计中的重要项目
设计目标：实现一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计方案：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
实现方法：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计步骤：设计电路、制作电路、测试电路、调试电路
科研教育：用于科研实验和教育教学，进行信号发生和模拟
电子测量：用于测量电子设备的性能和参数
通信系统：用于模拟通信信号，进行通信系统的测试和调试
便携性和小型化：函数发生器将更加便携和小型化，方便携带和使用
网络化和远程控制：函数发生器将支持网络化和远程控制，方便远程操作和监控
数字化和智能化：函数发生器将更加智能化，能够自动生成和调整信号
组成结构：包括振荡器、放大器、滤波器、调制器等部分
应用领域：电子测量、通信、雷达、自动控制等领域
显示和操作界面：显示信号发生器的工作状态和参数设置，并提供操作界面供用户进行参数设置和操作。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技在此处键入公式。
术知识，运用AD软件设计并制作一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，且频率可调，并自行设计电路所需电源1.2 整机实现的基本原理及框图1.电源电路组成由变压器—整流电路—滤波电路—滤波电路—稳压电路组成。
变压器将220V 电源降压至双15V，经整流电路变换成单方向脉冲直流电压，此电源使用四个整流二极管组成全波整流桥电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压u1。
因此，u1=nu i（n 为变压器的变比）。
整流电路的作用是将交流电压山变换成单方向脉动的直流U2。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U2=0.9u1。
每只二极管所承受的最大反向电压u RN= √2u1，平均电流I D(A V),=12I R=0.45U1R对于RC 滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC= (3~5）T/2，T 为50Hz 交流电压的周期，即20ms。
此电源使用大电容滤波，稳压电路，正电压部分由三端稳压器7812输出固定的正12V电压，负电压部分由三端稳压器7912输出固定-12V电压。
并联两颗LED灯分别指示正负电压。
2．该函数发生器由运放构成电压比较器出方波信号，方波信号经过积分器变为三角波输出。
2 硬件电路设计硬件电路设计使用Altium Designer 8.3设计PCB，画好NE5532P,7812及7912的原理图和封装后，按照电路图画好原理图后生成PCB图。
合理摆放好各器件后设置规则：各焊盘大小按实际情况设置为了更容易的进行打孔操作，设置偏大一些，正负12V电源线路宽度首选尺寸1.2mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm，GND线路宽度首选尺寸1mm，最小宽度1mm，最大宽度1.5mm，其他线路首选尺寸0.6mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm。
简单函数发生器的设计
简单函数发生器的设计函数发生器（function generator）是一种能生成不同函数形式输出信号的仪器。
它广泛应用于电子、通信、自动控制等领域，用于测试、仿真、教学以及其他各种应用。
函数发生器通常由以下几个组成部分组成：信号源、波形形状选择电路、频率选择电路和幅度控制电路。
下面将分别对这些部分进行设计。
首先是信号源。
在函数发生器中，常用的信号源有信号发生器和稳压电源。
信号发生器产生正弦、方波、三角波等各种波形信号。
稳压电源用于提供稳定的电压输出。
这里我们选择使用信号发生器作为信号源。
接下来是波形形状选择电路。
波形形状选择电路用于选择输出信号的波形形状，包括正弦波、方波、三角波等。
这里我们采用多路开关电路来实现波形形状的选择。
多路开关电路可以通过切换不同的开关状态来选择不同的波形形状。
然后是频率选择电路。
频率选择电路用于选择输出信号的频率。
一种常见的频率选择电路是使用可变频率振荡器（VFO）。
可变频率振荡器可以通过调节电路中的电阻、电容或电感等参数来改变输出信号的频率。
最后是幅度控制电路。
幅度控制电路用于控制输出信号的幅度大小。
一种常用的幅度控制电路是使用可变增益放大器。
可变增益放大器可以通过调节放大器的增益来改变输出信号的幅度。
综上所述，一个简单函数发生器的设计包括信号源、波形形状选择电路、频率选择电路和幅度控制电路四个部分。
其中信号源使用信号发生器，波形形状选择电路使用多路开关电路，频率选择电路使用可变频率振荡器，幅度控制电路使用可变增益放大器。
通过调节这些电路的参数，我们可以生成不同形式的函数输出信号。
函数发生器在电子、通信、自动控制等领域具有广泛的应用。
它可以用于测试电路的频率响应、幅度响应等性能指标，也可以用于信号仿真和教学实验。
由于函数发生器的灵活性和可调节性，它成为了各种实验和应用中不可或缺的仪器之一。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作五
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技术知识，运用AD 画图软件，设计并制作完成一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，且频率可调，并自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图函数信号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。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
本次采用运放构成电压比较器出方波信号，采用积分器将方波变为三角波输出，其原理框图如下图所示。
2. 直流电源电路一般由“降压—整流—滤波—稳压”这四个环节构成。
基本组成框图如下图所示。
（1）电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压U1。
因此，U1=nUi；（n 为变压器的变比）。
整流电路的作用是将交流电压U1变换成单方向脉动的直流U2。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U2=0.9ul。
每只二极管所承受的最大反向电压Urm=根号2U1，，平均电流Id（A V）=1/2Ir＝0.45U1/R。
对于RC滤波电路，C的选择应适应下式，即RC 放电时间常数应该满足：RC= （3~5）T/2，T为50Hz交流电压的周期，即20ms。
2 硬件电路设计1、变压器：将220V 交流电压变成整流电路所需要的电压U1。
2、整流电路：将交流电压U1转换成单方向脉动的直流U2,用二极管搭建全波整流电路实现。
3、滤波电路:将脉动直流电压U2滤除纹波，变成纹波较小的U3, 采用大电容滤波4、稳压器电路：采用固定式三端稳压器7812与7912芯片，能够输出恒定电压的集成电路。
它们的主要区别是输出极性不同：7812是正电压输出，7912是负电压输出。
7812和7912的引脚功能和电路接法也不同。
7812的1号引脚为输入，2号引脚为接地，3号引脚为输出。
函数发生器的设计与制作
第一章绪论函数信号发生器本来是一种超低频仪器，不打为所注意，但近几年来，情况发生了极大的变化。
现在函数发生器，不仅可以产生各种各样的数学波形，而且还具有某些专用仪器的能力，如频率合成、扫描、调制（调幅、调频与调相）。
以上这些功能在台式函数发生器与调控函数发生器与程控函数发生器之间权衡选用，前者常被称作“便携式”，后者通常用于自动测试的设备中。
由于函数发生器性能价格比较很好，应用范围日益扩大。
据报道，函数发生器在国外已成为设计人员在工作台上不可缺少的信号源。
所有先进的函数发生器都具有这样或那样的灵活性，由外部电压选择发生器的频率是它的共同点；另一特点是，滞留偏置可调，可按具体实验要求调节输出信号的直流电平。
波形空度比可调。
因而波形形状可变。
许多函数发生器具有可调的起/止相位鉴别器，相位锁定，以及具有触发输入或门控输出的选择，有的发生器还可以借操作人员把伪隨机噪声加到波形上，以使用于噪声环境，也可以把所有产生的信号相位锁定于外接源的相位上。
第二章总体电路方案设计与选择2.1设计要求1.输出的各种波形工作频率范围0.02Hz～1kHz连续可调。
2.正弦波幅值±10V，失真度小于1.5％。
3.方波幅值±10V。
4.三角波峰峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调。
2.2设计的基本方案方案一：由RC桥式电路振荡产生正弦波，再经整形积分产生方波和三角波。
由运算放大器进行设计,如图2-2所示：图2-2函数发生器原理图1采用振荡电路获得正弦波,再由比较器获得方波,最后通过积分电路获得三角波。
方案二：用ICL8038集成函数信号发生器所需信号。
接入外部电路后ICL8038的9、3、2引脚就可分别产生方波、三角波、正弦波，频率调节部分通过其它的引脚接外电路来完成 .然后从ICL8038出来经过选择开关选择所需波形进入LM31D8进行放大和幅度调节，最后从LM31D8出来的波即为频率和幅度可调的方波，三角波和正弦波。
函数发生器的设计
函数发生器的设计函数生成器的设计是一种用于生成函数对象的工具，它可以根据特定的需求和规则自动创建函数。
这种设计模式可以提供更灵活和可重用的代码结构，使开发人员能够更容易地创建和管理各种不同类型的函数。
函数生成器的设计可以包括以下几个关键组成部分：1.接口设计：-函数生成器应该定义一个明确的接口，使开发人员能够方便地使用和配置生成器。
这可以包括输入参数、输出类型和其他必要的选项。
-接口设计应该尽量简洁和易于理解，以便于其他开发人员能够轻松地使用和扩展生成器。
2.参数和选项处理：-函数生成器应该能够接受一些输入参数和选项，以便根据这些参数和选项生成不同类型的函数。
例如，可以通过参数来指定生成函数的名称、参数列表、返回类型等。
-生成器应该能够验证和处理输入参数和选项，以确保生成的函数符合预期的规范和需求。
3.函数生成逻辑：-生成器应该定义一个生成函数的逻辑，根据输入参数和选项来创建函数对象。
这可以包括使用模板、元编程或其他技术来生成函数的源代码。
-生成器应该能够根据不同的需求和规则生成不同类型的函数。
例如，可以根据输入参数和选项生成不同的函数体、返回值或异常处理逻辑。
4.函数对象的包装和管理：-生成器应该能够将生成的函数对象包装成可执行的代码，并提供一些管理函数对象的功能。
这可以包括保存函数对象到文件、加载函数对象、执行函数对象等。
-包装和管理函数对象的功能可以提供更方便和可靠的方式来使用和维护生成器生成的函数。
5.错误处理和异常处理：-生成器应该能够处理输入参数和选项的错误，并提供适当的错误消息和异常处理机制。
这可以包括输入验证、异常捕获和错误提示等。
-错误处理和异常处理的功能可以提高生成器的健壮性和可靠性，使开发人员能够更好地调试和优化生成器的代码。
函数生成器的设计可以根据具体的需求和场景进行扩展和定制。
例如，可以根据不同的编程语言、应用领域或项目需求来设计特定的函数生成器。
此外，还可以结合其他设计模式和技术，如工厂模式、装饰器模式、元编程等，来增强生成器的功能和灵活性。
函数发生器设计范文
函数发生器设计范文函数发生器是一种能够生成函数的工具，它可以根据用户的需求和输入，自动生成特定的函数。
函数发生器可以大大简化函数的编写过程，提高开发效率。
它可以根据用户的需求生成不同类型的函数，包括数学函数、统计函数、逻辑函数等等。
在本文中，将详细介绍函数发生器的设计原理和实现方法。
一、函数发生器的设计原理1.输入处理：函数发生器会接收用户输入的需求和参数。
用户可以输入所需要的函数类型、函数名、参数个数等。
函数发生器会将这些输入进行解析和验证，以确保输入的合法性和正确性。
2.函数生成：根据输入的需求和参数，函数发生器会自动生成相应的函数代码。
生成函数的方法可以有多种，包括字符串拼接、模板填充、代码生成器等。
在生成函数代码的过程中，函数发生器还可以根据需求自动导入相关库或模块，以实现所需功能。
3.输出：函数发生器会将生成的函数代码输出，通常可以选择输出到文件、打印到控制台或返回给调用者等。
输出的函数代码可以供用户直接使用，也可以进一步进行修改和定制。
二、函数发生器的实现方法1. 输入处理：函数发生器可以使用Python的命令行参数解析库（如argparse）来进行输入处理。
用户可以通过命令行传入参数，也可以通过交互式输入参数。
函数发生器根据输入的参数解析生成所需的函数信息。
2. 函数生成：函数发生器可以使用Python的字符串拼接功能来生成函数代码。
根据用户输入的参数，可以使用格式化字符串的方式将所需的函数信息填充到代码模板中。
函数发生器还可以使用Python的模板引擎库（如Jinja2）来生成函数代码。
模板引擎可以将函数信息和代码模板分离，使得生成的代码更加清晰和可维护。
以下是一个简单的示例：```pythonimport argparse#输入处理parser = argparse.ArgumentParserparser.add_argument('--function', help='Function type')parser.add_argument('--name', help='Function name')parser.add_argument('--parameters', help='Function parameters')args = parser.parse_args#函数生成template = '''def {name}({parameters}):#函数体pass'''function_code = template.format(name=,parameters=args.parameters)#输出print(function_code)#输出到文件with open('function.py', 'w') as f:f.write(function_code)```用户可以通过命令行输入参数来指定所需的函数类型、函数名和参数个数。
函数信号发生器的设计与制作
函数信号发生器的设计、与装配实习一．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与测试技术。
学会由分立器件与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、焊接与调试电路的技能。
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与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与制作方法。
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。
33：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与制做状态，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：所谓比较器，是一种用来比较输入信号v1和参考电压V，并判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。
如果比较器的输入信号从运放的同相端输入，则称为：同相输入单门限电压比较器。
如果比较器的输入信号从运放的反相端输入，则称为：反相输入单门限电压比较器它们的基本电路结构相同，如图2a所示，不同的是输入信号的接法。
函数发生器
函数信号发生器的设计与制作设计要求：设计并制作一个函数信号发生器电路。
主要技术指标1）输出波形：正弦波、方波、三角波。
2）频率范围：100HZ～１KＨz。
1KHZ～10KHZ3) 输出电压：方波U p-p≥20V，三角波U p-p=6V，正弦波Up-p>1V；γ<2%，4) 波形特性：方波t r<10s（1kHz，最大输出时），三角波失真系数∆γ<5%。
正弦波失真系数-硬件原理框图：整体电路图：电路工作原理：当单片机上电以后，程序进行初始化，然后不断扫描按键的动作，当S1按下时则执行按键程序，频率增加，当S2按下时则频率降低，当S3按下时则在正弦波和三角波之间进行波形转换。
如上图所示，P3.7口输出方波。
当定时时间到时则执行中断程序，首先重新给定时器赋值，然后根据标志位来进行波形转换。
本设计的正弦波采用查表法。
程序：#include<I2C.h>#define k1 1#define k2 2#define k3 9#define slv7290 0x70#define subkey 0x01unsigned char readbuf[1];#define key readbuf[0]unsigned int count,count1,count2;bit flag;sbit sqawav=P3^7;sbit SCK=P1^2;sbit CS=P1^4;sbit DIN=P1^1;unsigned int code sine_doc[1024]={0x200,0x203,0x206,0x209,0x20c,0x20f,0x212,0x215,0x219,0x21c,0x21f,0x222,0x225,0x228 ,0x22b,0x22f,0x232,0x235,0x238,0x23b,0x23e,0x241,0x244,0x247,0x24b,0x24e,0x251,0x254,0x257,0x25a,0x25 d,0x260,0x263,0x266,0x269,0x26d,0x270,0x273,0x276,0x279,0x27c,0x27f,0x282,0x285,0x288,0x28b,0x28e,0x291,0x294,0x297,0x29a ,0x29d,0x2a0,0x2a3,0x2a6,0x2a9,0x2ac,0x2af,0x2b2,0x2b5,0x2b8,0x2bb,0x2be,0x2c0,0x2c3,0x2c6,0x2c9,0x2cc,0x2cf,0x2d2,0x2d5, 0x2d7,0x2da,0x2dd,0x2e0,0x2e3,0x2e6,0x2e8,0x2eb,0x2ee,0x2f1,0x2f4,0x2f6,0x2f9,0x2fc,0x2fe,0x301,0x304,0x307,0x309,0x30c,0 x30f,0x311,0x314,0x317,0x319,0x31c,0x31e,0x321,0x324,0x326,0x329,0x32b,0x32e,0x330,0x333,0x335,0x338,0x33a,0x33d,0x33f ,0x342,0x344,0x347,0x349,0x34b,0x34e,0x350,0x353,0x355,0x357,0x35a,0x35c,0x35e,0x360,0x363,0x365,0x367,0x369,0x36c,0x36e ,0x370,0x372,0x374,0x376,0x379,0x37b,0x37d,0x37f,0x381,0x383,0x385,0x387,0x389,0x38b,0x38d,0x38f,0x391,0x393,0x395,0x397 ,0x399,0x39b,0x39c,0x39e,0x3a0,0x3a2,0x3a4,0x3a6,0x3a7,0x3a9,0x3ab,0x3ad,0x3ae,0x3b0,0x3b2,0x3b3,0x3b5,0x3b7,0x3b8,0x3ba, 0x3bb,0x3bd,0x3be,0x3c0,0x3c1,0x3c3,0x3c4,0x3c6,0x3c7,0x3c9,0x3ca,0x3cb,0x3cd,0x3ce,0x3d0,0x3d1,0x3d2,0x3d3,0x3d5,0x3d6, 0x3d7,0x3d8,0x3da,0x3db,0x3dc,0x3dd,0x3de,0x3df,0x3e0,0x3e1,0x3e3,0x3e4,0x3e5,0x3e6,0x3e7,0x3e7,0x3e8,0x3e9,0x3ea,0x3eb,0 x3ec,0x3ed,0x3ee,0x3ef,0x3ef,0x3f0,0x3f1,0x3f2,0x3f2,0x3f3,0x3f4,0x3f4,0x3f5,0x3f6,0x3f6,0x3f7,0x3f7,0x3f8,0x3f8,0x3f9,0x3f9,0x3fa,0x3fa,0x3fb,0x3fb,0x3fc,0x3fc,0x3fc,0x3fd,0x3fd,0x3fd,0x3fe,0x3fe,0x3fe,0x3fe,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0 x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3ff,0x3fe,0x3fe,0x3fe,0x3fe,0x3fd,0x 3fd,0x3fd,0x3fc,0x3fc,0x3fc,0x3fb,0x3fb,0x3fa,0x3fa,0x3fa,0x3f9,0x3f9,0x3f8,0x3f7,0x3f7,0x3f6,0x3f6,0x3f5,0x3f4,0x3f 4,0x3f3,0x3f2,0x3f2,0x3f1,0x3f0,0x3f0,0x3ef,0x3ee,0x3ed,0x3ec,0x3eb,0x3ea,0x3ea,0x3e9,0x3e8,0x3e7,0x3e6,0x 3e5,0x3e4,0x3e3,0x3e2,0x3e1,0x3e0,0x3de,0x3dd,0x3dc,0x3db,0x3da,0x3d9,0x3d8,0x3d6,0x3d5,0x3d4,0x3d3,0x3d1,0x3d0,0x3cf ,0x3cd,0x3cc,0x3ca,0x3c9,0x3c8,0x3c6,0x3c5,0x3c3,0x3c2,0x3c0,0x3bf,0x3bd,0x3bc,0x3ba,0x3b9,0x3b7,0x3b5,0x3b4,0x3b2,0x3b0, 0x3af,0x3ad,0x3ab,0x3aa,0x3a8,0x3a6,0x3a4,0x3a2,0x3a1,0x39f,0x39d,0x39b,0x399,0x397,0x395,0x393,0x392,0x390,0x38e,0x38c, 0x38a,0x388,0x386,0x384,0x382,0x37f,0x37d,0x37b,0x379,0x377,0x375,0x373,0x371,0x36e,0x36c,0x36a,0x368,0x366,0x363,0x36 1,0x35f,0x35c,0x35a,0x358,0x355,0x353,0x351,0x34e,0x34c,0x34a,0x347,0x345,0x342,0x340,0x33d,0x33b,0x339,0x336,0x334,0x33 1,0x32e,0x32c,0x329,0x327,0x324,0x322,0x31f,0x31d,0x31a,0x317,0x315,0x312,0x30f,0x30d,0x30a,0x307,0x305,0x302,0x2ff,0x2fc,0 x2fa,0x2f7,0x2f4,0x2f1,0x2ef,0x2ec,0x2e9,0x2e6,0x2e4,0x2e1,0x2de,0x2db,0x2d8,0x2d5,0x2d2,0x2d0,0x2cd,0x2ca,0x2c7,0x2c4, 0x2c1,0x2be,0x2bb,0x2b8,0x2b6,0x2b3,0x2b0,0x2ad,0x2aa,0x2a7,0x2a4,0x2a1,0x29e,0x29b,0x298,0x295,0x292,0x28f,0x28c,0x289, 0x286,0x283,0x280,0x27d,0x27a,0x277,0x273,0x270,0x26d,0x26a,0x267,0x264,0x261,0x25e,0x25b,0x258,0x255,0x252,0x24e,0x24 b,0x248,0x245,0x242,0x23f,0x23c,0x239,0x236,0x232,0x22f,0x22c,0x229,0x226,0x223,0x220,0x21d,0x219,0x216,0x213,0x210,0x20d ,0x20a,0x207,0x203,0x200,0x1fd,0x1fa,0x1f7,0x1f4,0x1f1,0x1ed,0x1ea,0x1e7,0x1e4,0x1e1,0x1de,0x1db,0x1d8,0x1d4,0x1d1,0x1ce,0 x1cb,0x1c8,0x1c5,0x1c2,0x1bf,0x1bb,0x1b8,0x1b5,0x1b2,0x1af,0x1ac,0x1a9,0x1a6,0x1a3,0x1a0,0x19c,0x199,0x196,0x193,0x190, 0x18d,0x18a,0x187,0x184,0x181,0x17e,0x17b,0x178,0x175,0x172,0x16f,0x16c,0x169,0x166,0x163,0x160,0x15d,0x15a,0x157,0x154 ,0x151,0x14e,0x14b,0x148,0x145,0x142,0x13f,0x13c,0x13a,0x137,0x134,0x131,0x12e,0x12b,0x128,0x125,0x123,0x120,0x11d,0x11a, 0x117,0x115,0x112,0x10f,0x10c,0x109,0x107,0x104,0x101,0xff,0xfc,0xf9,0xf6,0xf4,0xf1,0xee,0xec,0xe9,0xe6,0xe4,0xe1,0xdf,0xdc, 0xd9,0xd7,0xd4,0xd2,0xcf,0xcd,0xca,0xc8,0xc5,0xc3,0xc0,0xbe,0xbb,0xb9,0xb7,0xb4,0xb2,0xaf,0xad,0xab,0xa8,0xa6,0xa4,0 xa1,0x9f,0x9d,0x9b,0x98,0x96,0x94,0x92,0x90,0x8d,0x8b,0x89,0x87,0x85,0x83,0x81,0x7f,0x7c,0x7a,0x78,0x76,0x74,0x72,0x70, 0x6e,0x6d,0x6b,0x69,0x67,0x65,0x63,0x61,0x5f,0x5e,0x5c,0x5a,0x58,0x56,0x55,0x53,0x51,0x50,0x4e,0x4c,0x4b,0x49,0x47,0x46, 0x44,0x43,0x41,0x3f,0x3e,0x3c,0x3b,0x3a,0x38,0x37,0x35,0x34,0x32,0x31,0x30,0x2e,0x2d,0x2c,0x2b,0x29,0x28,0x27,0x26,0x25 ,0x23,0x22,0x21,0x20,0x1f,0x1e,0x1d,0x1c,0x1b,0x1a,0x19,0x18,0x17,0x16,0x15,0x14,0x13,0x12,0x12,0x11,0x10,0xf,0xe,0xe,0xd ,0xc,0xc,0xb,0xa,0xa,0x9,0x8,0x8,0x7,0x7,0x6,0x6,0x5,0x5,0x4,0x4,0x3,0x3,0x3,0x2,0x2,0x2,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x0,0x0,0x0,0x 0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x1,0x1,0x1,0x1,0x2,0x2,0x2,0x2,0x3,0x3,0x4,0x4,0x4,0x 5,0x5,0x6,0x6,0x7,0x7,0x8,0x8,0x9,0xa,0xa,0xb,0xc,0xc,0xd,0xe,0xf,0xf,0x10,0x11,0x12,0x13,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18, 0x19,0x1a,0x1b,0x1c,0x1d,0x1e,0x1f,0x20,0x21,0x22,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,0x2a,0x2b,0x2c,0x2d,0x2f,0x30,0x31,0x33,0x34, 0x36,0x37,0x38,0x3a,0x3b,0x3d,0x3e,0x40,0x41,0x43,0x44,0x46,0x48,0x49,0x4b,0x4d,0x4e,0x50,0x52,0x53,0x55,0x57,0x59,0x5a ,0x5c,0x5e,0x60,0x62,0x63,0x65,0x67,0x69,0x6b,0x6d,0x6f,0x71,0x73,0x75,0x77,0x79,0x7b,0x7d,0x7f,0x81,0x83,0x85,0x87,0x8a, 0x8c,0x8e,0x90,0x92,0x94,0x97,0x99,0x9b,0x9d,0xa0,0xa2,0xa4,0xa7,0xa9,0xab,0xae,0xb0,0xb2,0xb5,0xb7,0xba,0xbc,0xbe,0xc1, 0xc3,0xc6,0xc8,0xcb,0xcd,0xd0,0xd2,0xd5,0xd7,0xda,0xdd,0xdf,0xe2,0xe4,0xe7,0xea,0xec,0xef,0xf2,0xf4,0xf7,0xfa,0xfc,0xff,0x1 02,0x105,0x107,0x10a,0x10d,0x110,0x112,0x115,0x118,0x11b,0x11e,0x120,0x123,0x126,0x129,0x12c,0x12f,0x131,0x134,0x137, 0x13a,0x13d,0x140,0x143,0x146,0x149,0x14c,0x14f,0x152,0x155,0x157,0x15a,0x15d,0x160,0x163,0x166,0x169,0x16c,0x16f,0x172, 0x175,0x178,0x17b,0x17f,0x182,0x185,0x188,0x18b,0x18e,0x191,0x194,0x197,0x19a,0x19d,0x1a0,0x1a3,0x1a6,0x1a9,0x1ad,0x1b0 ,0x1b3,0x1b6,0x1b9,0x1bc,0x1bf,0x1c2,0x1c5,0x1c9,0x1cc,0x1cf,0x1d2,0x1d5,0x1d8,0x1db,0x1de,0x1e2,0x1e5,0x1e8,0x1eb,0x1ee, 0x1f1,0x1f4,0x1f8,0x1fb};void Init(void){flag=0;count=65500;count1=0;count2=0;sqawav=0;TMOD=0x11;TH0=count/256;TL0=count%256;ET0=1;EA=1;TR0=1;}void TLC5615(unsigned int x){unsigned char y;CS=1;SCK=0;DIN=0;CS=0;x=x<<6;for(y=0;y<12;y++){DIN=x&0x8000;SCK=1;x=x<<1;SCK=0;}CS=1;}void triangle(void){TLC5615(count1);if(count1<614) count1+=10;else count1=0;}void sine(void){TLC5615(sine_doc[count2]);if(count2<1024) count2+=1;else count2=0;}void keyscan(void){I2C_Init();while(I2C_Gets(slv7290,subkey,1,&readbuf)==1);switch(key){case k1:{if(count>=65235) count=65500;else count=count+255;break;} case k2:{if(count<=500) count=0;else count=count-255;break;}case k3:{flag=~flag;break;}default:{break;}}}void main(void){Init();while(1){keyscan();}}void time1(void) interrupt 1{TH0=count/256;TL0=count%256;if(flag==1) triangle();else sine();sqawav=~sqawav;}。
函数发生器的设计
函数发生器的设计
函数发生器是一种能产生多个信号波形的电子设备，其波形可以用于信号发生、信号显示和信号调试等多种应用。
通常，函数发生器的设计应考虑以下几个方面：
1. 波形种类和频率变化范围：函数发生器应能产生不同种类的波形，如正弦波、方波、三角波等，并能支持多种频率变化范围，以满足不同实验、调试和应用的需求。
2. 输出幅度和稳定性：函数发生器输出的电信号应保持稳定，能给出正负幅度调节，并在不同输出负载下能够稳定输出。
3. 精度和分辨率：函数发生器的输出应有高精度和高分辨率，以确保输出信号的精确性和准确性。
4. 控制方式和界面设计：函数发生器应提供多种控制方式，如按钮、旋钮、数字组合等，并提供易于理解和操作的界面设计，以方便用户使用和控制。
5. 外围接口和扩展性：函数发生器应支持标准的外围接口，如USB、RS232等，以方便与其他设备相连，并具有扩展性，可以与其他设备连接，扩展其功能。
6. 其他功能：函数发生器可以设置多组参数组合存储，可以设置延时和触发等功能，以满足不同实验和应用的需求。
函数发生器的设计及制作
函数发生器的设计及制作首先，信号波形的选取。
函数发生器通常可以生成多种类型的波形，包括正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
选择哪种波形要根据具体应用来确定。
例如，正弦波适用于声音处理和音频信号发生器，方波适用于数字电路测试等。
根据需要选择合适的集成电路来实现具体的波形生成。
其次，频率范围的设计。
函数发生器一般需要提供广泛的频率范围，以满足不同应用的需求。
频率范围的选择应考虑使用的具体场景，如声音处理常用的范围为20Hz至20kHz，但对于RF测试则需要更宽的频率范围。
设计时可以选择使用锁相环（PLL）技术来实现频率的稳定和调节。
然后，幅度调节的设计。
函数发生器通常应具备调节信号幅度的功能，以适应不同电路的要求。
幅度调节一般通过电压控制放大器（Voltage Controlled Amplifier, VCA）来实现。
这里需要注意的是，在不同波形下，幅度调节的方式可能会有所不同，需要根据具体的波形类型来设计调节电路。
最后，稳定性的考虑。
函数发生器需要具备较高的稳定性，以保证输出信号的准确性和可靠性。
稳定性可以通过选择高精度的参考电压源和稳压器来实现。
另外，使用高性能的时钟发生器和低噪声放大器也可以提高函数发生器的稳定性。
在实际制作函数发生器时，可采用集成电路、电阻、电容、晶振、时钟发生器、运放等一系列电子元件来搭建电路。
首先，根据具体的设计需求，选择合适的集成电路来实现波形的生成、频率调节和幅度调节等功能。
然后，根据电路图和原理图进行电路的布局和焊接。
注意电路连接的准确性和稳定性，避免过于复杂的布线。
最后，进行电源和地线的连接，并添加合适的外壳和面板。
在制作过程中，还需进行电路的调试和性能测试，确保函数发生器的正常工作和稳定性。
在函数发生器的制作过程中，还可以根据具体需求添加一些附加功能，如频率计、相位调节等。
这些功能的添加会增加电路的复杂度，需要更高的专业知识和技能。
因此，在制作函数发生器之前，应进行充分的设计和规划，并确保所需的材料和设备齐全。
函数发生器实验及设计
函数发生器实验及设计第一篇：函数发生器实验及设计电子信息工程学院班级：电子信息一班姓名：何胜学号：201105431551函数信号发生器一、设计任务函数发生器的设计二、设计条件设计基于学校实验室三、设计要求1.电路能输出正弦波（选做）、方波（必做）和三角波（必做）等三种波形；2.输出信号的频率要求可调；3.在面包板上或万能板上安装电路；4.测量输出信号的幅度和频率；5.写出设计性报告。
四、设计内容设计内容包括电路能输出正弦波、方波和三角波三种波形1.电路原理图D6R12R2R3D1N9143k15k2D7.2kC3V2U115VdcD1N9140.1u fR1737++VOS25uA74110k0U4R11R9U373++VOS253+VOS25O UT6R8+65k2k2OUT6-V-OS11R6OUT0212k0-V-OS12-V-OS114V110kuA741uA741044R7R5C101520kR410k0.01ufD310k C2D4D1N7500.01ufD1N750002.计算与仿真分析8.0V4.0V0V-4.0V-8.0V130ms131msV(D3:1)132ms133ms134ms135msTime136ms137ms138ms139ms140ms15V14V13V12V130msV(C 3:2)131ms132ms133ms134ms135msTime136ms137ms138ms139ms140ms20V10V0V-10V-20V130ms131msV(C1:2)132ms133ms134ms135msTime136ms137ms138ms139ms140ms3.元件清单10k电阻4个，9k一个，45k一个，2.2k一个，20k一个，2k两个，5k一个，0.01u两个，0.1u一个，ua741三个，稳压管两个，二极管两个，导线若干 4.调试过程依据元件清单和电路图连接进行调试 5.设计和使用说明产生正弦波、方波和三角波三种波形，在低频范围内性能好。
函数发生器的设计
函数发生器的设计设计原则：1.可扩展性：函数发生器应该具有良好的扩展性，能够方便地添加新的功能和特性。
这意味着函数发生器应该具有模块化的设计，并且能够通过插件或扩展机制来添加新的功能。
2.可配置性：函数发生器应该具有丰富的配置选项，能够根据具体需求来定制生成的函数代码。
这样开发者可以通过配置选项来生成符合自己需求的函数代码，提高代码的重用性。
3.可读性：生成的函数代码应该具有良好的可读性，便于理解和维护。
因此，函数发生器应该生成具有良好代码风格和命名规范的函数代码。
4.可测试性：生成的函数代码应该具有良好的可测试性，便于进行单元测试和集成测试。
因此，函数发生器应该生成具有良好测试覆盖率的函数代码，并提供相应的测试用例生成功能。
设计思路：1.函数模板：函数发生器应该有一个函数模板，用于生成函数的基本框架。
函数模板应该包含函数的定义、参数列表、返回值类型等基本信息。
2.功能模块：函数发生器应该具有多个功能模块，每个功能模块负责生成特定的功能或特性。
开发者可以根据需要选择需要的功能模块，并配置相应的参数来生成函数代码。
3.配置选项：函数发生器应该提供丰富的配置选项，用于定制生成的函数代码。
配置选项可以包括函数名、参数名、参数类型、返回值类型等。
开发者可以通过配置选项来生成符合自己需求的函数代码。
4.插件机制：函数发生器应该具有插件机制，用于添加新的功能和特性。
插件可以是单独的功能模块，也可以是对现有功能模块的扩展。
开发者可以根据需要选择和添加相应的插件，以满足特定的需求。
5.代码生成：函数发生器应该具有代码生成功能，能够将配置信息和功能模块组合起来，生成完整的函数代码。
生成的函数代码应该具有良好的代码风格和命名规范，方便理解和维护。
6.测试生成：函数发生器应该具有测试生成功能，能够根据生成的函数代码自动生成相应的测试用例。
测试用例应该具有良好的覆盖率，覆盖函数的各种功能和特性。
通过以上设计原则和设计思路，可以设计出一个灵活、可扩展、可配置、可读、可测试的函数发生器。
函数发生器的设计与制作
函数发生器的设计与制作函数发生器是一种用于产生特定形式的周期性信号的电子设备。
它可以用于科学实验、电子工程、音频处理等各种领域。
设计和制作一个函数发生器需要涉及电路设计、元器件选型、PCB设计和焊接、测试和调试等方面的工作。
下面将详细介绍函数发生器的设计和制作过程。
首先，我们需要确定函数发生器的输出形式。
常见的函数发生器有正弦波、方波、三角波、锯齿波等输出形式。
根据需要选择合适的输出形式，并确定输出的频率范围和精度要求。
接下来，我们需要进行电路设计。
函数发生器的核心部分是振荡电路。
我们可以选择基于集成电路的振荡器，比如使用555定时器芯片。
这种设计成本较低、稳定性好，适合于频率较低的输出。
对于高频输出，可以选择使用AD9850或DDS芯片等数字合成发生器。
根据振荡电路的输出信号形式，我们需要设计滤波电路对输出信号进行滤波处理。
比如对于正弦波，我们可以使用RC滤波器进行滤波。
对于方波、三角波和锯齿波，可以使用运算放大器和比较器电路进行波形整形。
此外，我们还需要添加控制电路，以便调整函数发生器的频率、幅度和偏置等参数。
可以使用旋钮、开关等控制元件，通过改变电阻、电容和运算放大器的参数来实现控制。
完成电路设计后，我们需要进行元器件选型。
根据电路设计的需求，选择合适的电阻、电容、运算放大器、开关等元器件，并留意其额定功率、精度、容差等参数。
接下来，我们将电路设计进行PCB设计和焊接。
使用软件如EAGLE或Altium Designer进行PCB设计，并选择合适的材料和工艺进行焊接。
在焊接过程中，需要确保焊接质量和连接的可靠性。
完成焊接后，我们需要进行测试和调试。
首先，我们可以使用示波器对输出信号进行波形分析，以确保输出形式和频率精度满足要求。
其次，我们可以通过电位器等元器件调节频率、幅度和偏置等参数，以验证函数发生器的控制功能。
最后，我们需要进行功能测试。
通过连接外部设备如示波器和信号分析仪，检测函数发生器的输出信号的频率、相位、幅度等参数，确保其输出符合预期。
函数发生器
电子线路设计与制作任务书[实验题目]：函数信号发生器的设计与制作[实验目的]：能在设计与制作实验的过程中,结合所学理论知识,进行电子应用电路的设计、组装与调试,以此来掌握使用模拟分立元器件和数字电路集成芯片设计一个函数信号发生器电路的方法和实践技能,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础.[设计内容与要求]：1．设计任务设计并制作一个函数信号发生器电路.主要技术指标1〕输出波形：正弦波、方波、三角波.2〕频率范围：100HZ～１KＨz.1KHZ～10KHZ3> 输出电压：方波U p-p≥20V,三角波U p-p=6V,正弦波Up-p>1V；γ<2%,正弦4> 波形特性：方波t r<10s〔1kHz,最大输出时〕,三角波失真系数∆γ<5%.波失真系数-2．设计要求本设计制作实验要求用运算放大器与晶体管差分放大器共同组成方波—三角波—正弦波函数信号发生器.基本组成框图如图1所示.图1 函数发生器电路组成框图1．提出函数信号发生器的设计方案,论证各自的优、缺点.选择其中一种加以详细的电路设计、选择元器件型号并确定元件参数,列出材料清单,画出电路图；2．利用EWB软件仿真或用面包板组装并调试电路,使其达到设计要求；3．也可用单片机进行函数信号发生器电路的设计.4．撰写实验报告1电路的选择与设计1.1三角波变换成正弦波由运算放大器电路与分立元件构成,方波-三角波-正弦波发生器电路组成框图如图1所示,这里只介绍将三角波变换成正弦波的电路,常见电路如下：<a> 方案1<b> 方案2<c> 方案3图 1 波形发生方案〔1〕用差分放大电路实现三角波-正弦波的变换波形变换的原理是利用差分放大器的传输特性曲线的非线性,波形变换过程如图2所示.由图可见,传输特性曲线越对称,线性区越窄越好；三角波的幅度U im应正好使晶体接近饱和区或截止区.图2 三角波-正弦波变换原理图图3 三角波-正弦波变换电路图3为实现三角波-正弦波变换的电路,其中R P1调节三角形的幅度,R P2调整电路的对称性,其并联电阻R e2用来减小差分放大器的线性区,电容C1、C2、C3,C4为隔直电容,C5为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形.〔2〕用二极管折线近似实现三角波-正弦波的变换最简单的折线近似电路如图4所示.图4 二极管折线近似电路图图5 波形变换原理图当电压Ui<R Ao/<R Ao+Rs>>小于U1+U d时,二极管V D1、V D2、V D3截止；当电压U i大于U1+U D且小于U2+U D时,则V D1导通；同理可得V D2、V D3的导通条件.不难得出图4的输入、输出特性曲线如图5所示.选择合适的电阻网络,可使三角波→正弦波.一个实用的折线逼近正弦波转换电路如图6所示.其计算图见图7所示,该图是以正弦波角频率0度为0V,90度为峰值画出的三角波,0度~30度处,三角波和正弦波因为有着相同的电平值而重合,其余部分是,选择转折点为P,画出用折线逼近正弦波的直线段,由两者的斜率比定出电阻网络的分压比.每个转折点对应着一个二极管,而且所提供给各二极管负端的电位值应该是适当的.图6 三角波-正弦波变换电路 图7 波形变换计算图1.2利用恒流源对电容充放电实现三角波利用恒流源对电容充放电可以实现三角波,其关键是需要一个恒流特性很好的恒流源和一个漏电很小、损耗和吸附效应很小的电容器,如聚苯乙烯电容器和聚四氟乙烯电容器,且电容量一般不超过1uF,原理电路如图8所示.工作原理：在K 1打开、K 2闭合阶段t=0~t 1,电容充电至而在K 1闭合、K 2打开阶段t=t 1~t 2,电容放电至)1()12()1()2(100210t V t t cI t V dt I I c V c c t t c +--=++-=⎰由此便可以得到三角波.图8对电容充放电实现三角波原理图图9利用恒流源对电容充放电产生三角波电路图9所示为其实用电路.A 1和晶体管T 1组成恒流源Io,Io=〔15+Vi 〕/1.2K.A 2和晶体管T 2组成恒流源2Io,T 3、T 4为电流开关,改变控制电压±V i 的大小可同时调节两个电流源的电流,因而可以方便地实现三角波频率的控制.1.3利用积分电路形成三角波图10 积分电路积分电路可以将方波转换为三角波,其输入输出函数关系为：V o=-Vi/RC.但由于运放的输入电阻、开环增益、S R 均为有限值,输入偏置电流I B ,失调电流I OS 与温漂等不可能为零,以与电容C 本身的漏电等原因,实际的三角波的线性度不可能十分理想.方波、三角波发生器图11所示的方波、三角波发生器由积分器和比较器组成,其工作原理不作介绍,只作几点说明：Vi C图 11 方波三角波产生电路所示电路的周期为：T=4〔R 1+R W1〕C 〔R 2/R 3〕,由此可知,改变电位器W 1和电容C,或调节W 3,均可改变频率.为了调节频率的方便,这里采用改变C 作为频率的粗调,改变W 1作为频率细调的方案.因调节W 3将同时影响三角波的幅度,所以三角波的幅度一旦调好,W 3就不再调节.调节W 2可以改变E 1的电位,而E 1的大小对电容的充、放电的速度影响不 同,将使三角波的上升、下降的斜率不等,从而可以改变三角波和方波的对称性.当计算稳压管限流电阻R 4时,应考虑到：R 4=[12-〔Vz+0.7〕]／Io,而Io=I o1+I o2+I o3+Iz.当I o1、I o2、I o3处于最大时,Iz 仍应大于Izmin 〔通常为5mA 〕.1.4正弦函数转换器利用正弦函数转换器可以将三角波转换为正弦函数.这里介绍两种正弦函数转换网络,这两种正弦函数转换网络的基本设计思想都是将三角波进行逐段校正,使之逼近正弦波.如图12所示,在T/2内均匀的设置了六个断点,以作7段校正,所以每段所占的时间为T/14.若设正弦波过零点的斜率与三角波相同,即有V om=2Vim/π≈0.64Vim.图12 逐段校正法将三角波转换为正弦波由此可推算出各断点上应校正到的电平值：V o1、 V o2、 V o3.设V im =5v,V om =3.18v,则其对应电路如图13所示,其基本结构是比例放大电路,只是按照图的要求,使运放A 在不同的时间区段内,具有不同的比例系数,对不同区段的比例系数的调整,是通过二极管网络来实现的.如输出信号的正半周内有D 1、D 2、D 3控制切换；负半周内有D 4、D 5、D 6控制切换.电阻R b1~ R b3与R b4~ R b6分别组成分压器,控制各二极管的动作电平.① 在0~t 1区段,要求D 1~D 6均不导通,此时,V 0与V 1的比例关系应为：由V o1=1.38V ,t 1=T/14和V im =5v 可得：R F /R I =0.9.令R i =10K,则R F =9.7K.②在t 1~ t 2区段,要求D 1导通,D 2~D 6均不导通,此时,V 0与V 1的比例关系应为： 由V o2-V o1=2.49-1.38=1.11 V ,t 2-t 1=T/14和V im =5v 可得：<R F //R a1>／R I =0.77, R a1=33.5K.V T T V V om o 38.1)142sin(1==π同时,为控制D1的动作电平,要求1点上得电平满足下列关系：设计时,为了避免R b1对比例关系得影响,要求R b1>>R a1,所以上式又可以化简为： 由此可得R b1=545K.图 13 三角波正弦波转换电路1.5总的电路原理图综合考虑各种因素总的设计原理图如图14所示:图14 总的原理图2单元电路的比较与确定由运算放大器电路与分立元件构成方波-三角波-正弦波函数发生器:2.1用差分放大实现三角波-正弦波的变换电路如图所示图15 三角-波正弦波的变换电路指标要求：频率范围 1Hz~10Hz;10Hz~100Hz.输出电压 方波U pp ≤24V ；三角波U pp =8V ；正弦波U pp＞1V .三角波-正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C 4、C 5、C 6的容量要取的较大,因为输出频率很低,一般取值为470μF,滤波电容C 7视输出的波形而定,若含高次谐波成分较多,C 7可以取得较小,一般为几十皮法至几百皮法.R E2与R E4相关联,以减小差分放大器的线性区.差分放大器的静态工作点可以通过观测传输特性曲线,调整R P1与电阻R 确定.2.2用二极管折线近似电路实现三角波-正弦波的变换电路如图所示图16 函数发生器2指标要求：频率范围 10Hz~100Hz,100Hz~1KHz,1KHz~10KHz; 频率控制方式 通过改变RC 时间常数手控信号频率11110101)(D b a a V R R R E V V =++-E R R V V b a D 11101+≈通过改变控制电压U c实现压控频率〔VCF〕输出电压各波形输出幅度连续可调；频率调节部分设计时,可先按三个频段给定三个电容值：1000pF、0.01μF、0.1μF然后再计算R的大小,手控与压控部分线路要求更换方便.为满足对方波前后沿时间的需要,以与正弦波最高工作频率〔10KHz〕的要求,在积分器、比较器、正弦波转换器和输出级中应选用SR值较大的运放〔如LF353〕.为保证正弦波有较小的失真度,应正确计算二极管网络的电阻参数,并注意调节输出三角波的幅度和对称度,输入波形中不能含有直流成分.3心得体会与传统的接受学习相比,设计性实验具有更强的问题性、实践性、参与性和开放性.第一次做设计性实验,刚开始束手无策,于是便向有经验的师兄师姐借鉴,同时通过查阅实验书本了解一些有关的内容.于是就开始了实验方案的设计: 在做设计的过程中,首先是明确实验目的,弄清实验思路,把实验原理详细的表述出来.然后是查阅了很多实验的仪器使用方法和仪器的测量对象,最后定下了完成该实验所要用到的仪器.写出实验的具体步骤.实验是通过自主独立地发现问题、设计实验、操作、调查、搜集与处理信息等活动从而获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程.这次的设计性实验的整个过程让我收益很大.是我明白了在实验之前要学会确定实验目标、制定实验计划、作好具体的实验准备；在实验中要学会对自己的实验进展、实验方法作出自我监控、自我反馈和自我调节；在实验后要学会对自己的实验结果进行自我检查、自我总结、自我评价与自我补救.。
- 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)。
函数发生器课程设计任务书1.1课程设计的目的1．掌握电子系统的一般设计方法2．掌握模拟IC器件的应用3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力4．掌握常用元器件的识别和测试5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法1.2课程设计的任务与要求设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器1.3课程设计的要求及技术指标（1）输出波形：正弦波、方波、三角波；（2）频率范围：100Hz~1Hz、1KHz~10KHz;（3）输出电压：方波Vpp≥4.8V、三角波Vpp≥4.5V、正弦波Vpp≥1V;（4）波形特性：方波tr＜10s、三角波失真系数r△＜2.二函数发生器总方案及原理框图2.1电路设计原理框图图2-1 设计原理框图2.2电路设计方案设计函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，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；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定，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。
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。
三各组成部分的工作原理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。
3.2 方波---三角波转换电路的工作原理图3-1 方波—三角波产生电路图3-2 比较器的电压传输特性 图3-3 方波----三角波变换工作原理如下：若a 点断开，运算放大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。
运放的反相端接基准电压，即U-=0，同相输入端接输入电压Uia ，R1称为平衡电阻。
比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc ，低电平等于负电源电压-Vee（|+Vcc|=|-Vee|）, 当比较器的U+=U-=0时，比较器翻转，输出Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee 跳到高电平Vcc 。
设Uo1=+Vcc,则 312231231()0CC ia R RP R U V U R R RP R R RP ++=++=++++将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为 223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++ 若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为 223131()EE CC ia R R U V V R RP R RP +-=-=++ 比较器的门限宽度2312H CC ia ia R U U U I R RP +-=-=+ 由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图3-71所示。
a 点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出Uo2为214221()O O U U dt R RP C -=+⎰1O CC U V =+时，2422422()()()CC CC O V V U t t R RP C R RP C -+-==++ 1O EE U V =-时，2422422()()()CC EE O V V U t t R RP C R RP C --==++ 可见积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系下图所示。
a 点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。
三角波的幅度为2231O m CC R U V R RP =+ 方波-三角波的频率f 为3124224()R RP f R R RP C +=+ 由以上两式可以得到以下结论：1. 电位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。
若要求输出频率的范围较宽，可用C2改变频率的范围，PR2实现频率微调。
2. 方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc 。
三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc 。
电位器RP1可实现幅度微调，但会影响方波-三角波的频率。
3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理图3-4 三角波—正弦波变换电路三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。
差分放大器具有工作点稳定，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，可以有效的抑制零点漂移，因此可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。
分析表明，传输特性曲线的表达式为：022/1id T C E U U aI I aI e ==+ 011/1id T C E U U aI I aI e-==+ 式中 /1C E a I I =≈0I ——差分放大器的恒定电流；T U ——温度的电压当量，当室温为25oc 时，UT ≈26mV 。
如果Uid 为三角波，设表达式为44434m id m U T t T U U T t T ⎧⎛⎫- ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩ 022T t T t T ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭式中 Um ——三角波的幅度；T ——三角波的周期。
为使输出波形更接近正弦波，由图可见：（1） 传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；（2） 三角波的幅度Um 应正好使晶体管接近饱和区或截止区。
（3） 图为实现三角波——正弦波变换的电路。
其中Rp1调节三角波的幅度，Rp2调整电路的对称性，其并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。
电容C1,C2,C3为隔直电容，C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。
五 电路的安装与调试5.1 方波---三角波发生电路的安装与调试1.按装方波——三角波产生电路1. 把两块741集成块插入面包板，注意布局；2. 分别把各电阻放入适当位置，尤其注意电位器的接法；3. 按图接线，注意直流源的正负及接地端。
2.调试方波——三角波产生电路1. 接入电源后，用示波器进行双踪观察；2. 调节RP1，使三角波的幅值满足指标要求；3. 调节RP2，微调波形的频率；4. 观察示波器，各指标达到要求后进行下一部按装。
5.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试1.安装三角波——正弦波变换电路1. 在面包板上接入差分放大电路，注意三极管的各管脚的接线；2. 搭生成直流源电路，注意R*的阻值选取；3. 接入各电容及电位器，注意C6的选取；4. 按图接线，注意直流源的正负及接地端。
2.调试三角波——正弦波变换电路1. 接入直流源后，把C4接地，利用万用表测试差分放大电路的静态工作点；2. 测试V1、V2的电容值，当不相等时调节RP4使其相等；3. 测试V3、V4的电容值，使其满足实验要求；4. 在C4端接入信号源，利用示波器观察，逐渐增大输入电压，当输出波形刚好不失真时记入其最大不失真电压；5.3 总电路的安装与调试1. 把两部分的电路接好，进行整体测试、观察2. 针对各阶段出现的问题，逐各排查校验，使其满足实验要求，即使正弦波的峰峰值大于1V。
5.4调试中遇到的问题及解决的方法方波-三角波-正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的,在装调多级电路时通常按照单元电路的先后顺序分级装调与级联。
六收获与体会完成这次课程设计我觉得收获很多，不但进一步掌握了数电的知识及相关专业仿真软件Protues的基本操作，还学会了许多新的芯片，更重要的是学会了如何去学新的芯片，如何将芯片加到电路中实现自己要的功能，还有就是提高了自己的设计能力及动手能力。
理论知识的不足在这次实习中表现的很明显。
这将有助于我今后更加明确学习的方向，可认识到自己的不足，确定自己的目标，从而更加努力的学习。
只有这样我们才能真正的去掌握它，真正的去运用它。
虽然只是初步学会了函数发生器的设计，离真正掌握还有一定距离，但确实令我收益匪浅，因为我有学到了课本以外的很多知识，作为一个电子专业的学生，我深刻体会到课程设计的重要性。
我以后会更加注重这方面能力的培养，在学习好理论知识的同时加强时间能力。
附录一：函数发生器原理图及仿真图附录二：参考文献【1】谢自美．电子线路设计·实验·测试[M】．湖北：华中科技大学出版社，2000 【2】尹长华、赵海鸿、吕向阳等．十六路微控抢答器的设计【J】．电子工程师，2006【3】宋阳．微电脑2 O路抢答器的设计【J】．辽宁师专学报，2 00 5，3【4】余孟尝．数字电子技术基础简明教程【M】．北京：高等教育出版社，1999 【5】康华光,邹寿彬.电子技术基础数字部分（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2005【6】谢自美.电子线路设计·实验·测试(第二版) 【M】.上海:电子工业出版社,2001 【7】陈大钦.电子技术基础实验(第二版)【M】.湖北:机械工业出版社,2001【8】安玉景，李雪莹编.电子技术基础实验【M】.人民邮电出版社,2002【9】邹其洪, 黄智伟,高嵩,等编著.电工电子实验与计算机仿真[M].电子工业出版社,2005。