课程设计报告_设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器
方波三角波正弦波
电子线路CAD课程设计报告函数发生器的设计专业：电子信息科学与技术班级：电科二班姓名：郭晓超学号：2指导老师：宋戈电子通信与物理学院日期：2015 年12 月31 日指导教师评语目录1 绪论错误!未定义书签。
2 设计内容2.1 设计总方案22.2 设计目的22.3 设计要求任务32.4设计要求 (3)3 原理图设计3.1 总体电路原理框图43.2 各功能模块的设计53.3 总体电路原理图114 PCB板图设计4.1布局与布线1324.2本设计PCB板图145 总结146 参考文献151.绪论在电子工程、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—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）2.设计内容2.1 设计总方案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。
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。
课程设计报告设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器
课程设计说明书课程设计名称：电子技术（模拟电路部分）课程设计题目：设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器学院名称：专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日电子技术（模拟电路部分)课程设计任务书20 －20 学年第学期第周－周题目设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器内容及要求1 ）输入波形频率范围为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。
5 ）设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
进度安排第一周：设计电路图，参考文献，仿真，然后焊接。
第二周：调试装置，总结实验，完成实验报告。
学生姓名：指导时间：年月日至年月日指导地点：楼室任务下达年月日任务完成年月日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要函数信号发生器作为一种常用的信号源，是现代测试领域内应用最广泛的通用仪器之一，在研制生产测试和维修各种电子元件和部件都需要有信号源。
由于函数（波形）信号发生器能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波，方波，三角波，锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数，所以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（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，就需要能够产生高频的振荡器。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电容测量领域。
本次课程设计的目的：采用555集成芯片外界电容电阻来产生正弦波、方波、和三角波，先通过555芯片产生波形通过电容形成方波，接着经过两个电阻分别出现三角波和正弦波，经过仿真得出了三个波形的波形图，通过实验掌握电子系统的一般设计方法，培养综合应用所学知识来指导实践的能力，掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。
正弦波方波三角波发生器设计
一设计的目的及任务1.1 设计目的1 掌握电子系统设计的一般方法。
2 培养综合应用理论知识指导实践的能力。
3 掌握电子元件的识别和测试。
4 了解电路调试的基本方法。
1.2 设计任务和要求1 设计一个能产生正弦波方波三角波的函数转换器。
2 能同时输出一定频率一定幅度的3种波形：正弦波、方波和三角波。
3 可以用±12V或±15V直流稳压电源供电。
1.3 课程设计的技术指标1输出波形频率范围0.02hz～20khz且能连续可调。
2 正弦波幅值为±2V。
3方波幅值为2V。
4三角波峰峰值为2V且占空比可调。
二方案比较与论证2.1方案一方案一采用LC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路，构成正弦波-方波-三角波函数转换器。
LC正弦波振荡电路具有容易起振、振幅大、频率调节范围宽等特点，但是输出波形较差。
LC正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.1.1 方案一原理框图2.2方案二方案二采用石英晶体正弦波振荡电路产生正弦波，石英晶体正弦波振荡电路具有振荡频率稳定度高的优点，但其频率调节性能较差且受环境温度影响大。
石英晶体正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.2.1 方案二原理框图2.3方案三方案三首先用一个RC振荡电路产生正弦波，然后在用一个电压比较器产生方波，最后在方波基础上利用积分电路产生三角波。
电路框图如图2.3.1所示。
RC正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.3.1 方案三原理框图综上三种方案，方案一虽然对频率的调节性能好，但输出波形较差；方案二振荡频率稳定性好，但频率不易调节，且受环境影响大，对电子元件要求也较高；方案三能实现频率的连续可调，具有简单容易操作等优点，而且对电子元件的要求也不高，都为常用元件。
综上所述，方案三为最佳方案。
三 系统组成及工作原理3.1正弦波发生电路的工作原理3.1.1 产生正弦波的振荡条件所谓正弦振荡，是指在不加任何输入信号的情况下，由电路自身产生一定频率、一定幅值的正弦波电压输出。
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。
设计制作一个产生正弦波方波三角波函数转换器
模拟电路课程设计报告设计课题:设计制作一个产生正弦波—方波—三角波函数转换器专业班级：电信本学生姓名：号：学46指导教师：01/05 设计时间：设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器一、设计任务与要求1、?输出波形频率范围为0.02KHz~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、?分别用三个发光二极管显示三种波形输出；??6、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、方案设计与论证设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波、方波、三角波。
正弦波可以通过RC桥式正弦波振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，只要调节三角波的占空比就可以得到锯齿波。
各个芯片的电源可用直流电源提供。
．方案一1、直流电源部分1所示电路图如图 1 直流电源图2、波形产生部分方案一：正、反积分时间LC正弦波振荡常数可调的积分滞回比较器RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相似LC正弦波振荡电路与电路电路时，放大电路的放f=f的，只是选频网络采用LC电路。
在LC振荡电路中，当0大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。
方案二1、直流电源部分同上2、电路图如图2所示图2 正弦波—方波—三角波函数转换电路方案论证LC正弦波振荡电路特别是方案一所采取的电感反馈式振荡电路中N1与N2之间耦合紧密，振幅大；当C采用可变电容时，可以获得调节范围较宽的振荡频率，最高频率可达几十兆赫兹。
由于反馈电压取自电感，对高频信号具有较大的电抗，输出电压波形中常含有高次谐波。
因此，电感反馈式振荡电路常用在对波形要求不高的设备之中，如高频加热器、接受机的本机振荡电路等。
另外由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路，必要时还应采用共基电路。
函数信号发生器实训报告
一、实训目的本实训旨在通过设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器，掌握函数信号发生器的设计原理、电路组成、工作过程以及调试方法。
通过本次实训，提高学生对电子电路设计和调试能力的培养，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 设计要求（1）通过集成运算放大器和晶体管查分放大电路设计一个函数信号发生器。
（2）输出波形：方波、三角波、正弦波。
（3）输出频率：1—10KHz范围内连续可调，无明显失真。
（4）方波输出电压Uopp：12V，上升、下降沿小于10us（误差<20%）。
（5）三角波Uopp：8V（误差<20%）。
（6）正弦波Uopp：1V。
2. 设计思路（1）原理框图：函数信号发生器主要由振荡器、频率调节电路、波形变换电路和输出电路组成。
（2）系统的组成框图：① 振荡器：产生稳定的振荡信号。
② 频率调节电路：实现输出频率的连续可调。
③ 波形变换电路：将振荡信号转换为所需的波形。
④ 输出电路：放大输出信号。
（3）分块电路和总体电路的设计：① 振荡器：采用正弦波振荡电路，利用晶体管构成正反馈回路，产生正弦波信号。
② 频率调节电路：采用可变电阻器或电位器，调节振荡频率。
③ 波形变换电路：采用比较器和积分器，将正弦波信号转换为方波信号；利用积分器将方波信号转换为三角波信号。
④ 输出电路：采用差分放大器，提高输出信号的幅度和抗干扰能力。
三、实训过程1. 电路搭建根据设计要求，搭建函数信号发生器的电路。
主要包括振荡器、频率调节电路、波形变换电路和输出电路。
2. 电路调试（1）检查电路连接是否正确，确保无短路、断路等故障。
（2）调整频率调节电路，使输出频率达到设计要求。
（3）观察波形变换电路输出波形，确保输出波形符合设计要求。
（4）调整输出电路，使输出信号幅度达到设计要求。
3. 测试与验证（1）使用示波器观察输出波形，确保输出波形符合设计要求。
（2）使用频率计测量输出频率，确保输出频率达到设计要求。
正弦波方波三角波
课程设计名称：设计制作一个方波\三角波\正弦波\锯齿波发生器摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
该电路可为实验室提供波形频率范围为0.02Hz~20kHz，幅值2v的稳定信号源。
大大降低了实验成本，有效的简化了实验的操作步骤，是实验室小型电路信号发生器的理想所选，具有广泛的应用价值。
此信号发生器采用模块化结构，主要由以下三个模块组成，即正弦波发生器模块、方波发生器模块、三角波发生器模块。
在设计此函数信号发生器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰。
同时调试起来也更容易。
经过一系列的分析、准备，本次设计除在美观方面处理得不够得当之外,完成了全部的设计要求。
关键词：函数信号发生器、 LM324、集成运算放大器、晶体管差分放大目录前言 (4)第一章函数发生器的设计要求 (5)1.1 波形发生器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (5)第二章电路设计原理及单元模块 (6)2.1 设计原理 (6)2.1 单元模块 (6)2.1.1 RC选频振荡模块 (6)2.1.2 过零比较器 (8)2.3.3 产生三角波模块 (9)第三章安装与调试 (12)3.1 电路的安装 (12)3.2 电路的调试 (12)3.2 电路的分析 (13)结论 (14)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (16)前言科学技术是第一生产力。
三次工业革命使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。
同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。
而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。
波形发生器在实际生活中有很重要的作用，影响着科技的发展，在当今社会又好又快的生活方式是人们所向往的，因此作为一名学习知识的青年，应该学好基础知识，设计出是人民满意的东西，产出人性化和自能化的电子产品，另一方面电子产品不断的更新，需要我们更加扎实的基础。
课程设计报告方波—三角波—正弦波函数转换器
课程设计报告设计题目：方波—三角波—正弦波函数转换器系别：电子电气工程系专业：电气工程与其自动化__2011级五班____指导日期：目录1.设计内容级要求21.1设计内容：21.2设计要求：22.系统组成与系统设计思路22.1系统组成：22.2系统设计思路：33.各单元电路的工作原理43.1方波产生工作原理：43.2方波—三角波产生工作原理：63.3三角波—正弦波产生工作原理：74.电路仿真与结果分析94.1电路仿真：94.2 结果分析：115.设计心得与体会111.设计内容级要求1.1设计内容：利用模拟电路所学习内容，设计一个函数转换器，使之先产生方波，再由方波产生三角波，再由三角波产生正弦波。
1.2设计要求：1 产生方波的幅值为4V；2 产生三角波的占空比可调，峰-峰值为4V；3 产生正弦波的幅值为±4V；4 设计各部分电路参数；5 用Protel软件绘制所设计电路图；6 用EDA软件或MATLAB软件对所设计电路进行仿真。
7 按要求撰写课程设计报告。
2.系统组成与系统设计思路2.1系统组成：本系统包括三个部分组成：第一部分：比较器电路第二部分：积分器电路第三部分：差分放大器电路2.2系统设计思路：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。
原理框图：系统设计总电路图：3.各单元电路的工作原理3.1方波产生工作原理：如图所示为方波产生电路。
此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路即作为迟滞环节又作为反馈网络通过RC 冲、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正向充电如图中箭头所示。
模电课程设计报告 正弦波 方波 三角波发生器
宁波大红鹰学院《模拟电子技术》课程设计报告课题名称：信号发生器分院：机械与电气工程学院教研室：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：严金龙李燕二○一三年十二月课题名称一、设计任务1.1设计要求1．利用集成运算放大器LM358设计一个简易信号发生器，要求能产生正弦波、方波和三角波三种波形。
2．采用双电源供电形式：电源12CC V V =+、12EE V V =-； 输出信号满足：（1）正弦波：V pp >=2V ；方波：V pp =13.5V ；三角波：V pp =8V ； （2）频率：110HZ ； （3）波形无明显失真。
1.2系统框图方波发生电路积分电路产生RC自激震荡产二、硬件设计2.1正弦波发生电路图1 正弦波RC串并联选频网络如下图（a）所示，它在正弦波振荡电路中既为选频网络，又为正反馈网络，所以其输入电压为，输出电压为。
当信号频率足够低时，，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图(b)所示。
超前，当频率趋于零时，相位超前趋近于+900，且趋近于零。
当信号频率足够高时，，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图（c）所示。
滞后，当频率趋近于无穷大时，相位滞后趋近于-900，且趋近于零。
当信号频率从零逐渐变化到无穷大时，的相位将从+900逐渐变化到-900。
因此，对于RC串并联选频网络，必定存在一个频率f0，当f=f0时，=同相。
通过计算可求出RC串并联选频网络的频率特性，如下图所示，其谐振频率。
为使f0=110hz，即使RC=1/220*3.14，确定了C的值就得到一个电阻的值。
R=1.447（1.45）KΩ，C=1uf。
RC桥式正弦波振荡电路：因为正弦波振荡器的起振条件是，从幅频特性曲线可得，当f=f0时，F=1/3，所以当A>3时，即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于3的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器。
从理论上讲，任何满足放大倍数要求的放大电路与RC串并联选频网络都可组成正弦波振荡电路；但是，实际上，所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。
模拟电子技术课程设计报告(正弦波、方波—三角波波形发生器)
模拟电子技术课程设计报告设计题目：正弦波、方波—三角波波形发生器专业班级学号学生姓名同组成员指导教师设计时间教师评分目录1、概述......．...．．..．．．....．．．..．.....．..．． (3)1.1、目的..．．........．．．.．．...．.．....．.．．.．............．31.2、课程设计的组成部分...．..．.....．．...．......．．.．.． (3)2、正弦波、方波、三角波设计的内容.．．..．..．.....．３3、总结....．...．...........．....．.．.......．.. (4)３.1、课程设计进行过程及步骤．．......．....．.．..．........．..４3．２、所遇到的问题及是怎样解决这些问题的．．.．．.．..．....．．..1０3.3、体会收获及建议...．.....．.......．..．．..........．. (1)３．4、参考资料..．.．．.．..．....．.．．..．.．.．................．.104、教师评语..．.．.．....．.．..．..．......．....．．．.．.115、成绩.................．..．........．.．．..．.．．．.11１、概述1.1、目的课程设计的目的在于巩固和加强电子技术理论学习，促进其工程应用，着重于提高学生的电子技术实践技能,培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,了解开展科学实践的程序和基本方法，并逐步形成严肃、认真、一丝不苟、实事求是的科学作风和一定的生产观、经济观和全局观。
１.2、课程设计的组成部分(1)、ＲC正弦波振荡电路（2)、方波—三角波产生电路２、正弦波、方波—三角波设计的内容(1）、ＲC正弦波振荡电路设计一个RC正弦波振荡电路,其正弦波输出为：a.振荡频率: 15９２ Hｚｂ.振荡频率测量值与理论值的相对误差<+5%ｃ．振幅基本稳定ｄ.振荡波形对称,无明显非线性失真(２）、方波—三角波产生电路设计一个用集成运算放大器构成的方波—三角波产生电路。
课程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设计课题：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器专业班级：09电气技术教育学生姓名：莫雪莲学号：090805026指导教师：曾祥华设计时间：2011年1月1日题目：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、方案设计与论证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，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转换成三角波；也可以先产生三角波——方波，再将三角波变换成正弦波或将方波变换成正弦波。
但该课程设计采用方波——三角波——正弦波，正弦波通过滞回比较器可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，正弦波可以通过RC振荡电路产生。
方案一、㈠直流电源部分以下电路可把220V的交流电变成15V的直流电把220V 的交流电变成15V 的直流电路图㈡、波形产生部分设计一个产生方波—三角波—正弦波函数转换器包括由滞回比较器和RC 电路组成的方波 三角波发生器电路如下：方波——三角波10k¦¸Key=A50%方波转换成三角波电路图三角波——正弦波三角波转换成正弦波电路图方案二直流电源部分及方波-三角波发生电路同上，三角波变为正弦波电路用折线法电路。
电路图如下：方案二产生方波、三角波、正弦波电路图方案论证：我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。
方案二的电路过多焊接部方便而且这样浪费了很多元器件，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，但是在调节波形的时候会比较费力，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。
方波三角波正弦波发生器课程设计报告
宁波大红鹰学院《模拟电子技术》课程设计报告课题名称：方波三角波正弦波发生器分院：机械与电气工程学院教研室：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：惺惺惜惺指导教师：惺惺惜惺惺二○一三年十二月方波三角波正弦波发生器一、设计任务1、熟悉电路的基本功能原理，学会用集成运算放大器组成方波、三角波及正弦波发生器；2、学习方波、三角波、正弦波发生器的设计方法和设计流程；3、掌握方波、三角波、正弦波发生器的调试与测量方法。
4、能正确焊装、检测、调试电路。
二、硬件设计1、元器件选择（1）集成电路： LM358D；（2）稳压二极管： 6.2V；（3）电阻：E24系列，碳膜电阻，1/4W，精度5%51 KΩ、10KΩ、400 KΩ。
（4）电容：电解电容0.33uf、10uf。
（5）电位器：10K、50K。
（6）二极管：IN4148。
2、发生原理方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图首先由LM358D组成的振荡器产生正弦波，然后由过零比较器将正弦波转化为方波波，最后用积分电路将方波转化为三角波。
此电路具有良好的正弦波和方波信号。
但经过积分器电路产生的同步三角波信号，存在难度。
原因是积分器电路的积分时间常数是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变。
若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小。
3、正弦波发生电路电路中RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼做选频网络，R1、R3、R5及二极管等元件构成反馈和稳幅环节。
调节电位器R5，可以改变负反馈深度，满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
VD1、VD2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，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。
注意：R1、R2、C1、C2构成RC串并联电路，故R1=R2，C1=C2。
电容C1,C2.电阻R4,R5是整个电路频率大小的关键电路的振荡频率fo=1/2πRC调整反馈电阻R5，使电路起振，且波形失真最小。
课程设计--函数信号发生器
函数信号发生器的设计函数信号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压或仪器。
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（如视频信号函数发生器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5G8038）。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题要求设计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。
一、设计任务书1．设计课题函数信号发生器设计。
2.主要技术指标1）输出波形：正弦波、方波、三角波等2）频率范围：1～１０Hz，１０～１００Ｈz3) 输出电压：方波U p-p=24V，三角波U p-p=6V，正弦波U>1V；4) 波形特征：方波t r<10s（1kHz，最大输出时），三角波失真系数THD<2%，正弦波失真系数THD<5%。
二、设计过程举例1.课题分析根据任务，函数信号发生器一般基本组成框图如图4.2.15所示。
图4.2.15 函数信号发生器框图2．方案论证（1）确立电路形式及元器件型号1）方波-三角波电路 图4.2.16所示为产生方波-三角波电路。
工作原理如下：若a 点短开，运算放大器A1与R 1、R 2及R 3、R P 1组成电压比较器，C 1为加速电容，可加速比较器的翻转。
图4.2.16 方波-三角波产生电路由图4.2.16分析可知比较器有两个门限电压CC th V RP R R U 1321+-= CC th V RP R R U 1322+=运放A2与R 4、R P 2、C 2及R 5组成反相积分器，其输入信号为方波U o1时，则输出积分器的电压为t U C RP R U o o d )(112242⎰+-= 当U o1=+V CC 时t C RP R U o 224CC 2)(V +-= 当U o1=-V EE 时t C RP R U o 224EE 2)(V += 可见积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图4.2.17所示。
函数信号发生器设计实验报告
函数信号发生器的设计实验报告院系：电子工程学院班级：2012211209**：***班内序号：学号：实验目的：设计一个设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。
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,上升、下降沿小于10us（误差<20%）；3，三角波Uopp = 8V（误差<20%）；4，正弦波Uopp≥1V。
设计思路：1，原理框图：2，系统的组成框图：分块电路和总体电路的设计：函数发生器是指能自动产生方波、三角波和正弦波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题采用由集成运算放大器与晶体差分管放大器共同组成的方波—三角波、三角波—正弦波函数发生器的方法。
本课题中函数信号发生器电路组成如下：第一个电路是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路。
单限比较器输出的方波经积分器得到三角波；第二个电路是由差分放大器组成的三角波—正弦波变换电路。
差分放大器的特点:工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等。
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的传输特性曲线的非线性。
传输特性曲线越对称，线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。
Ⅰ、方波—三角波产生电路设计方波输出幅度由稳压管的稳压值决定，即限制在（Uz+UD）之间。
方波经积分得到三角波，幅度为Uo2m=±（Uz+UD）方波和三角波的震荡频率相同，为f=1/T=āRf/4R1R2C，式中ā为电位器RW 的滑动比（即滑动头对地电阻与电位器总电阻之比）。
即调节RW可改变振荡频率。
根据两个运放的转换速率的比较，在产生方波的时候选用转换速率快的LM318，这样保证生成的方波上下长短一致，用LM741则会不均匀。
方波、三角波波形发生器课程设计
方波、三角波波形发生器课程设计方波、三角波发生器摘要在模拟电子技术当中，我们会见到各种类型的波形，除了常见的正弦波之外，还有别的各种非正弦波，这些类型各异的波形，广泛应用于模拟电子技术的各个领域。
在模拟电子电路中，各种非正弦波，如矩形波、三角波、锯齿波、阶梯波等，在各种驱动电路及信号处理电路中广泛应用。
波形发生器是一种常用的信号源，广泛的运用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
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，通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可以设计一个能变换出三角波、方波的函数波形发生器。
本文利用LM324N产生一个可调频和调幅的方波信号，通过此信号来产生三角波。
电子电路设计、仿真与实践第 1 页目录1 设计题目 ............................................................... 2 2设计任务和要求 .........................................................2 3 整体电路设计 ........................................................... 2 4 仿真及仿真结果 ......................................................... 7 5 PCB板的绘制 ............................................................9 6 误差分析 .............................................................. 10 7总结 ..................................................................11 8 心得体会 (11)电子电路设计、仿真与实践第 2 页1 设计题目方波、三角波发生器2 设计任务和要求要求设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。
电气电子毕业设计440夏门理工学院方波与三角波的设计与制作
课程设计报告课程名称电子仿真技术课题名称方波--三角波的设计与制作一． 设计任务与要求任务：设计一个方波—三角波—正弦波函数发生器。
要求：1、使用集成运算放大器来组成实现方波和三角波函数的电路。
2、设计指标要求：频率范围：1Hz~10Hz,10Hz~100Hz3、电路组成框图提示如下：比较器U 1与积分器U 2组成正反馈闭环电路，同时输出方波和三角波。
二、元件参数的确定（2种作法）如下电路：（1）如下电路：（2）方波—三角波的频率：C RW R R RW R f )24(2413++=而31132=+Rw R R取R2=10K Ω，则R2+RW1=30K Ω；取R3=20K Ω，RW1=20K Ω的电位器； 由 C RW R R RW R f )24(2413++=得到： fCRW R 4312=+当1Hz<<f<<10Hz 时，取C=10uF ，取R4+RW2=75K Ω~7.5K Ω，取R4=5.1K Ω，RW2=100K Ω的电位器；当10Hz<<f<<100Hz 时取C=1 uF 。
三、仿真测试按要求建立电路。
C=10uF 时，R4+RW2=5.1+100K 时，频率=0.95HZ ；R4+RW2=5.1+0K 时，频率=19.61HZ ；C=1 uF 时，R4+RW2=5.1+100K 时，频率= 9.5HZ ；R4+RW2=5.1+0K 时，频率=196.1HZ 。
正弦波函数发生器的设计（1）用示波器观察取不同RC 参数的振荡器（如下）；（2）可改变C的值，可改变波形的状态；八、参考文献[1] 张文荣.模拟电子技术课程教学新探[J]. 河北能源职业技术学院学报.2004,4(3).（2）}电路及电子（仿真）实验上海交通大学出版社主编郑益慧主审朱承高。
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课程设计说明书课程设计名称：电子技术（模拟电路部分）课程设计题目：设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器学院名称：专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日电子技术（模拟电路部分)课程设计任务书20 －20 学年第学期第周－周题目设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器内容及要求1 ）输入波形频率范围为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。
5 ）设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
进度安排第一周：设计电路图，参考文献，仿真，然后焊接。
第二周：调试装置，总结实验，完成实验报告。
学生姓名：指导时间：年月日至年月日指导地点：楼室任务下达年月日任务完成年月日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要函数信号发生器作为一种常用的信号源，是现代测试领域内应用最广泛的通用仪器之一，在研制生产测试和维修各种电子元件和部件都需要有信号源。
由于函数（波形）信号发生器能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波，方波，三角波，锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数，所以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（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，就需要能够产生高频的振荡器。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电容测量领域。
本次课程设计的目的：采用555集成芯片外界电容电阻来产生正弦波、方波、和三角波，先通过555芯片产生波形通过电容形成方波，接着经过两个电阻分别出现三角波和正弦波，经过仿真得出了三个波形的波形图，通过实验掌握电子系统的一般设计方法，培养综合应用所学知识来指导实践的能力，掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。
关键字：函数信号发生器集成芯片波形目录前言 (1)第一章设计内容及要求 (2)第二章电路设计原理及方案 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (3)2.3方案三 (3)第三章系统组成及工作原理 (4)3.1 系统组成 (4)3.2工作原理 (5)第四章单元电路设计、电路图、仿真图及参数计算 (6)4.1单元电路设计 (6)4.2电路图 (7)4.3仿真图 (8)4.4参数设计 (9)第五章电路的焊接与测试 (10)5.1 电路的安装 (10)5.2电路的调试 (10)5.3焊接与调试分析 (10)第六章结论 (12)第七章设计心得与体会 (13)参考文献 (13)附录一 (14)附录二 (15)附录三 (16)前言波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现金各种电子实验设计应用中必不可少的仪器设备之一，函数信号发生器可以用分立元件组成，通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不以调试。
也可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。
早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300KHZ，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。
还可利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。
可以达到更高的技术指标。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。
在电子工程、通信工程、自动化控制、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。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构造成各种各样信号波形发生器。
用集成电路实现的波形发生器与其他信号波形发生器比，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。
为进一步掌握电路的基本理论和实际调试技术，本课题将介绍集成芯片555与电容及电阻组成的方波——三角波——正弦波函数转换器的设计方法第一章设计内容及要求一、基本要求：设计制作一个产生正弦波——方波——三角波函数转换器二、设计任务:1 ）输入波形频率范围为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。
5 ）设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
第二章设计原理及方案2.1 方案一：采用传统的直流频率合成器。
这种方法能实现快速频率变换，且具有低相位噪声以及所有方法中最高的倍频分频混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂体积庞大成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。
2.2 方案二：采用555集成芯片，外接部分电容及电阻，用调节电位器来调节整个装置的频率及满足实验要求的可调频率，调节555芯片接入的电压值来调节各波形的幅值，可使方波占空比可调。
2.3 方案三：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转变成方波，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变换成正弦波的电路设计方法，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，抗干扰能力较强等有势。
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。
波形变幻的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
由于555芯片成本低，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与波形变换电路。
所以选择方案二。
第三章系统组成及工作原理3.1系统的组成本系统主要是有一个IC555芯片引导组成的。
555是一种集模拟，数字于一体的中规模集成电路。
它不仅用于信号的产生和变换，还常用于控制与检测。
555成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用与仪器仪表、家用电器、电子测量及自动化控制等方面如图3.1所示，下面是IC555的个个引脚的作用：②（TR）为低电平触发端。
该端输入电压高于1/3Uoc时，比较器C2输出为“1”，当输入电压低于1/3Uoc时，比较器C2输出为“0”。
③（Uo）为输出端。
输出为“1”时的电压比电源电压Uo低2V左右。
输出最大电流为200mA.④（Ro）为复位端。
在此端输入负脉冲（“0”电平，低于0.7V）可使触发器直接置“0”，正常工作时，应将它接“1”（接+Uoc）。
⑤（CO）为电压控制端。
静态时，此端电位为2/3Uoc。
若在此端外加直流电压，可改变分压器各点点位置，在没有其他外部连线时，应当在该端与地之间接入0.01uF的电容，一方干扰引入比较器C1的同向端。
⑥（D）为放电端，当输出Uo="0"即触发器Q=1时，放电晶体管T导通，相当7端对地短接。
当Uo 为“1”，即Q=0，T截止，7端与地隔离。
⑧和①分别为电源段和接地段。
CMOS555集成定时器的电源电压在4.5V~12V内使用图3.13.2 工作原理555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可以组合很多不同的电路。
如：多个单稳，多个双稳，单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。
这样一来，电路变得更加复杂。
为了便于我们分析和识别电路，更好地理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分成3大类、8种、共18个单元电路。
本设计课题用到的是无稳类电路及无稳工作方式。
无稳电路就是多谐振电路，是555电路中应用最广的一类。
第三、四个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路，功能相同而电路结构略有不同，因此分别以3·1·3a和3·2·3b的代号。
第四章 单元电路设计、电路图、仿真图及参数计算4.1 单元电路设计：设计流程图555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。
但后来经过开发，它除了定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。
此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S 触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，它的工作状态有三类，对于单稳类电路，单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
第一种（图4.1.1）是人工启动单稳，有因为定时电阻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 ”。
变压 整流 IC555芯片 产生方波产生三角波产生正弦波图4.1.1第二种（图4.1.2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。
1·2·1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1·2·2电路则带有一个RC微分电路。
图4.1.2第三种（图4.1.3）是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。
为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电路为1·3·1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1·3·2.图中列出了2个常用电路。
图4.1.34.2电路图图4.2 电路设计总图4.3 仿真图图4.3.1 产生方波图4.3.2 产生三角波图4.3.3 产生正弦波图4.3.4 三个波经行比较图4.3.5 电路仿真4.4 参数设计F与C成正比，若要得到1Hz~10Hz，C2，C3为10nF.因为F=0.02Hz~20KHz，C1为100uF.则R1=7.5KΩ~75KΩ，则R1=5.1KΩ由于输出的三角形幅值与输出方波的幅值要为2V，有R4=R5=R6=10KΩ根据方波的上升时间为两毫秒，查询运放的速度，可以选择74141型号的运放.为了使输出波形频率在规定范围内，R3和RP的阻值应在10KΩ到100KΩ之间，且要保持小于3：1的关系.所以将R3设为62KΩ，而电位器的最大阻值设为20KΩ.整流电路：输出电压平均值UO(AV)和输出电流的平均值IO(AV)脉动系数：二极管的选择： 每只二极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流，所以每只二极管的平均电流只有负载电阻上电流平均值的一半。