方波三角波正弦波发生器正稿
实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器
实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器六.方波-三角波-正弦波函数发生器一、实验目的函数信号发生器是一种可以同时产生正弦波、三角波和方波信号电压波形的电路,调节外部电路参数,还可以获得占空比可调的锯齿波、阶梯波等信号的电压波形。
本实验主要是掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
二、设计任务要求频率范围:100~1000Hz,1000~10000Hz输出电压:方波V pp≤24V三角波V pp=6V正弦波V pp=1V波形特征:方波t r<100μs三、实验原理本实验方波-三角波-正弦波的设计电路如下图所示:由比较器、积分器和反馈网络组成振荡器,比较器所产生的方波通过积分器变成三角波,最后利用差分放大器传输特性曲线,将三角波转换成正弦波。
具体的电路设计如下图所示,三角波-方波产生电路是把比较器与积分器首尾相连,而三角波-正弦波的变换电路采用的是单端输入-单端输出差动放大电路输入输出方式。
下面将仔细分析两个子电路。
①方波-三角波产生器方波-三角波产生器有很多种,此次试验是采用把比较器和积分器首尾相连构成方波-三角波产生器的方式,具体分析电路如下所示:集成运放A 2的输出信号三角波V O2为A 1的输入信号V 1,又因为A1的反相端接地,可得三角波输出V O2的峰值V O2m 为V O2m =ZP V R R R 132+式中的V Z 为方波的峰值电压。
因积分电路输出电压从0上升到V 1m 所需时间为1/4T,故RCT V dt R V CV R R R V Z TZ Z P MO 4141322==+=⎰其中R=R 4+R P2 ()C R R R R R T p p 132424++=从上述分析关系可得,调节R P2和电容C 的大小可改变振荡频率,改变R 2/(R P1+R 3)的比值可调节三角波的峰值。
② 三角波-正弦波产生电路三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示:在电路两边对称的理想条件下,流过理想的恒流源R E 的电流I O 不会随差模输入电压而变化,晶体管工作在放大区时,它的集电极电流近似为: TBE V V S E C e I I I 1111=≈α TBE V V S E C eI I I 2222=≈α假设α≈1时, )1()1(12112121TBE BE V V VC C C C C C O eI I I I I I I -+=+=+≈由于V id =V BE1-V BE2 则TidV V OC eI I -+=11同理Tid V V OC eI I+=12分析表明,如果差分电路的差模输入V id 为三角波,则I c1与I c2的波形近似为正弦波,因为单端输出电压V o3也近似为正弦波,实现了三角波-正弦波变换。
基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)
课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日....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。
将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。
电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim..目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------13..5 实验总结--------------------------------------13辞、参考文献-----------------------------------14....一 设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。
方波——三角波——正弦波函数信号发生器
方波——三角波——正弦波函数信号发生器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。
以555定时器为核心器件,制作一种方波-三角波-正玄波函数转发生器,制作成本较低。
适合学生学习电子技术测量使用。
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。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
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(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。
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。
随着众多领域对于复杂的、可由用户定义的测试波形的需要而形成和发展起来的,波形发生器的主要特点是可以产生任何一种特殊波形,输出信号的频率、电平以及平滑低通滤波的截至频率也可以作到程序设置,因此在机械性能分析、雷达和导航、自动测试系统等方面得到广泛的应用。
而本课题设计的正是多种波形发生器。
本设计由555定时器和积分器组成方波—三角波产生电路,555定时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。
该设计在proteus仿真软件上进行了仿真,验证了该设计方法正确性和有效性。
555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器设计报告
电子技术课程设计说明书题目:555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器系部:歌尔科技学院专业:班级:2013级1班学生姓名: 学号:指导教师:年月日目录1 设计任务与要求 (1)2 设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.1.1 方案一原理框图 (1)2.1.2 方案二原理框图 (2)2.2 函数发生器的选择方案 (2)2.3 实验器材 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 555定时器的介绍 (4)3.2 电路组成 (4)3.3 引脚的作用 (5)3.4 基本功能 (5)4 主要参数计算与分析 (7)4.1 由555定时器产生方波 (7)4.2 由方波输出为三角波 (9)4.3 由三角波输出正弦波 (10)5 软件设计 (12)5.1 系统组成框图 (12)5.2 元件清单 (13)6 调试过程 (14)6.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (14)6.1.1 按装方波——三角波产生电路 (14)6.1.2 调试方波——三角波产生电路 (14)6.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (14)6.2.1 按装三角波——正弦波变换电路 (14)6.2.2 调试三角波——正弦波变换电路 (14)6.2.3 总电路的安装与调试 (15)6.2.4 调试中遇到的问题及解决的方法 (15)7 结论 (16)8 附录 (17)8.1 用mulstisim 12设计的方波仿真电路图如图8-1 (17)8.2 用mulstisim 12设计的三角波仿真电路图如图8-3 (18)8.3 用mulstisim 12设计的正弦波仿真电路图如图8-5 (19)8.4 电源参考电路图 (20)参考文献 (21)1 设计任务与要求(1) 555定时器构成的方波发生器电路输出频率范围:10-1KH可调;占空比0-100%连续可调;输出方波Vp_p<=12v;输出三角波Vp-p>0.2v;输出正弦波Vp-p<1v;(2)写出详细的电路工作原理、参数计算;(3)画出仿真电路图;(4)仿真测试并记录结果:A.输出方波的仿真结果;B.输出三角波的仿真结果;C.输出正弦波的仿真结果;(5)设计以上电路工作电源:A.画出电源电路图;B.写出电源电路工作原理、参数计算;(6)制作实物;2 设计方案2.1 设计思路2.1.1 方案一原理框图图2-1 方波、三角波、正弦波信号发生器的原理框图首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波,然后由积分电路将方波转化为三角波,最后用低通滤波器将方波转化为正弦波,但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形,因为负载的变动将拉动波形的崎变。
(完整word版)基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)
课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日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。
将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。
电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection,to achieve the basic functions of function generator. Their access to power,and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output,in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation,an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification。
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。
基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)讲解
课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日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。
将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。
电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。
基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)综述
课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日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。
将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。
电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。
方波—三角波—正弦波函数发生器模电实验报告
模电实验报告
一、实验任务:
设计一个方波-三角波-正弦波函数发生器
已知条件:双运放NE5532 一只(或uA741两只)
性能要求:频率范围:1-10Hz,10-100Hz;输出电压:方波Upp<=24V,三角波Upp=6V,正弦波Upp>1V。
二、电路设计过程及结果:
取,,。
平衡电阻。
由输出频率的表达式得:
当时,取,,。
当
时,取以实现频率波段的转换,其余不变。
取平衡电阻。
电路形式如下图,参数如下图所示
四、下面为仿真图形
五、实验数据
根据实验,实验波形与仿真波形相似,测得的方波Upp=2.16V,三角波Upp=5.6V,正弦波Upp=1.48V。
六、心得
本次实验的各种参数均可参考书中所给的例子计算得出。
从中也体现出了自己对相关理论只是并不是特别地熟悉,只能看着书根据公式计算,在这一点上还需要好好地去复习一下。
在实验过程中,接线时尤其需要仔细一点,通过几个人的合作,不断地检查完善多次后猜得出最终结果。
也体现出了团队合作的重要性。
在示波器调试方面,也暴露出了许多不足,对示波器的使用并不是特别地熟练。
对于所测出的数据有一定的偏差,及时这样也应该实事求是地记录下数据。
无论是理论计算还是实际操作,都需要我今后多加练习学习。
正弦波方波三角波信号发生器
正弦波方波三角波信号发生器篇1:方波三角波正弦波发生器正稿正弦波发生电路湖南人文科技学院课程设计报告课程名称电子技术课程设计设计题目方波三角波正弦波发生器系别通信与控制工程系专业自动化班级 07级二班学生姓名: 宋赞龚玉洲刘慧平学号: 07421254 07421228 07421235起止日期: 2009年06月02日~2009年06月22日指导教师: 陈敢新教研室主任伍铁斌指导教师评语指导教师签名年月日成绩评定项目权重成绩宋赞龚玉洲刘慧平1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见教研室主任签字年月日教学系审核意见主任签字年月日摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
本文利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器,该发生器可通过555数字芯片,运放来组成RC积分电路,低通滤波电路来分别实现方波,三角波和正弦波的输出。
它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。
关键词多谐振荡器;积分电路;低通滤波电路目录·设计要求. 11.前言. 12.方波、三角波、正弦波发生器方案. 21 方案一原理框图. 22方案二原理框图. 23 函数发生器的选择方案. 33.各组成部分的工作原理. 41 方波发生电路的工作原理. 42 方波--三角波转换电路的工作原理. 53三角波--正弦波转换电路的工作原理. 54总电路图. 6用Multisim10电路仿真. 71输出方波电路的仿真. 72方波—三角波电路的仿真. 73方波—正弦波电路的仿真. 8protel制图及PCB板的制作和电路的安装. 10 1 protel制图. 101 正弦波、三角波、方波产生原理图. 10 2.PCB布线图. 103.PCB板三维图. 11PCB板底层布线图. 112 PCB板的制作. 123 将各元件安装到PCB板上. 12电路的实验结果及分析. 141方波波形产生电路的实验结果. 142 方波---三角波转换电路的实验结果. 143正弦波发生电路的实验结果. 154实验结果分析. 157.实验总结. 168.仪器仪表清单. 179.参考文献. 1810.致谢. 19方波—三角波—正弦波函数信号发生器设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
方波—三角波—正弦波函数发生器设计报告
方波—三角波—正弦波函数发生器设计报告一、设计题目:方波—三角波—正弦波函数发生器二、设计目的:掌握方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法与测试技术,了解集成运算放大器与晶体管差分放大器组成的函数发生器的工作原理与设计方法。
学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
三、设计内容:设计并制作一个简易函数发生器,要求如下:1、输出波形:方波、三角波、正弦;2、频率范围:1Hz~10Hz,10Hz~100Hz;3、输出电压:方波V<=24v,三角波V<=8v,正弦V>1v.四、设计原理:1.函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图1.2 函数发生器的总方案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。
2、电路的参数选择及计算 1.方波-三角波中电容C1变化实物连线中,我们一开始很长时间出不来波形,后来将C1从10uf (理论时可出来波形)换成0.1uf 时,顺利得出波形。
实际上,分析一下便知当C1=10uf 时,频率很低,不容易在实际电路中实现。
2.三角波—正弦波部分比较器A1与积分器A2的元件计算如下。
即 223141123O m CC U R R RP V ===+取 210R K =Ω,则3130R RP K +=Ω,取320R K =Ω ,RP1为47K Ω的点位器。
区平衡电阻1231//()10R R R RP K =+≈Ω 由式即3141224R RP R RP R C ++=+当110Z H f Z ≤≤H 时,取210C F μ=,则42(75~7.5)R RP k +=Ω,取4 5.1R k =Ω,为100K Ω电位器。
正弦波—方波—三角波函数发生器设计报告
模拟电子技术——课程设计报告题目:函数波形发生器专业:应用电子技术班级:应用电子技术(五)班学号: 0906020129:洪小组成员:洪阙章明日期:2010-6-24目录(信号发生器)1 函数发生器的总方案及原理框图 (1)1.1 电路设计原理框图 (1)1.2 电路设计方案设计 (1)2 设计的目的及任务 (2)2.1 课程设计的目的 (2)2.2 课程设计的任务 (2)2.3课程设计的要求及技术指标 (2)3 各部分电路设计 (3)3.1 总电路图 (3)3.2 正弦波产生电路的工作原理、仿真及结果 (3)3.3 正弦波-方波发生电路的工作原理、仿真及结果 (4)3.4 方波-三角波转换电路的工作原理、仿真及结果 (5)3.5 电路的参数选择及计算 (5)4 电路的安装与调试 (7)4.1 正弦波发生电路的安装与调试 (7)4.2 方波-三角波的安装与调试 (7)4.3总电路的安装与调试 (7)5 电路的实测结果 (8)5.1 正弦波发生电路的实测结果 (8)5.2正弦波-方波转换电路的实测结果 (8)5.3 方波-三角波转换电路的实测结果 (8)5.4 实测电路波形、误差分析及改进方法 (8)5.5 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (8)6 实验总结 (9)7 仪器元件明细清单 (9)8 参考文献 (9)1函数发生器的总方案及原理框图1.1电路设计原理框图图1.1 函数发生器原理框图1.2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(如单片机函数发生器模块8038、集成运放管ua741)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用集成运算放大器与比较器、积分器共同租成的正弦波——方波——三角波函数发生器的设计方法。
三角波,正弦波,方波波形,发生器的设计(内含1-127倍增益电路和DCDC转换)
波形发生器的设计摘要:本设计基于LM324D的芯片,利用电压比较器和积分器设计了一个三角波-方波发生器,再利用二极管网络变换电路把三角波转化为正弦波。
在增益部分利用了T型网路芯片DAC0832来实现增益可调部分,最后,我们采用了TP1301DCDC芯片和集成开关型稳压器AIC1563,实现DCDC转换,能够升压和改变输出电压的正负值。
关键词:二极管网络变换电路;T型网路芯片;DCDC一.方案论证与比较方案一:采用文氏电桥振荡器产生正弦波,并且采用由电阻网络和运算放大器构成的D/A转换器对最后的输出进行放大。
文氏电桥振荡器的优点是:不仅振荡较稳定,波形良好,带负载能力强,输出电压失真小。
而且电阻网路只需要7个阻值不同的电阻就能实现128种不同倍率的增益变换。
但是文氏电桥振荡的频率取决于R和C,C要是太小,频率就和放大环节有关了,所以电路的频率不能太高,而且,我们在实际仿真中,遇到了这样的一个问题:尽管文氏电桥振荡器输出的波形较好,但是我们在对其进行频率调节的时候,遇到了困难,就是发现频率很难调到想要的数值,稍微改变一下R,频率的变动幅度就非常大,而且电阻网络里面的电阻,最大电阻阻值是最小电阻阻值的128倍,而且对这些电阻的精度要求比较高。
如果这样的话,从工艺上实现起来是很困难的。
方案二:根据题目的要求,我们决定采用方案二,即采用电压比较器加积分器,产生三角波和方波,即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。
再用二极管网络变换电路把三角波转换为正弦波。
电压增益部分则用T型网路芯片DAC0832代替了电阻网络来实现增益可调部分。
T型网路芯片由于只用了2种阻值不同的电阻,使得误差大大减少。
二、系统原理框图图1三、主要电路的理论分析与设计1、5V 电源电路(原理图略)设计制作5V 电源。
2、方波和三角波输出部分。
基于电压比较器加积分器的三角波方波发生器方波和三角波产生原理图如图2:图2方波与三角波发生器由电压比较器加积分器组成。
基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)讲解
课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日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。
将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。
电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。
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。
正弦波、方波和三角波发生器(NE566、NE531)
正弦波、方波和三角波发生器(NE566、NE531)
如图所示为正弦波、方波和三角波发生电路。
该电路是由一个压控振荡器和两个高速运放构成的具有很宽的频率变化范围。
振荡器由NE566构成,工作频率范围为0.1Hz~1MHz。
频率调节通过R1和C 完成。
三角波和方波是通过交流耦合加到运算放大器A2,由A2输出。
正弦波变换器A1可以将三角波变换成正弦波,并通过A2输出。
正弦波输出的频率范围为10Hz~1MHz,它是利用二极管进行正弦波变换的。
放大器A1是高转换速率的运算放大器,其满功率带宽为500kHz 以上。
方波-三角波-正弦波函数发生器设计讲解
湖北民族学院课程设计报课程设计题目课程: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学生姓名:学号:专业(班级):课程设计题目:方波- 三角波- 正弦波函数发生器设计成绩:指导教师:年月日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------------------------ 5 2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------------------------ 104.1方波发生电路的工作原理与运放741 工作原理--- 104.2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。
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湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:方波三角波正弦波发生器系别:通信与控制工程系专业:自动化班级: 07级二班学生姓名: 宋赞龚玉洲刘慧平学号: 07421254 07421228 07421235起止日期: 2009年06月02日~2009年06月22日指导教师:陈敢新教研室主任:伍铁斌摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
本文利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器,该发生器可通过555数字芯片,运放来组成RC积分电路,低通滤波电路来分别实现方波,三角波和正弦波的输出。
它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。
关键词:多谐振荡器;积分电路;低通滤波电路目录·方波—三角波—正弦波函数信号发生器设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2.输出波形:方波、三角波、正弦波;3.频率范围:在50-1000Hz范围内可调;1.前言在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,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。
信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中,它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。
波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形。
传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展,运用单片机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别是操作简单方便。
2.方波、三角波、正弦波发生器方案2.1方案一原理框图图1 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波,然后由积分电路将方波转化为三角波,最后用低通滤波器将方波转化为正弦波,但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形,因为负载的变动将拉动波形的崎变。
2.2方案二原理框图图2 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法,电路框图如上。
先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。
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。
积分电路RC正弦波振荡电路电压比较器正弦波方波三角波2.3函数发生器的选择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,本课题未采用单片函数发生器模块8038。
方案一的电路结构、思路简单,运行时性能稳定且能较好的符合设计要求,且成本低廉、调整方便,关于输出正弦波波形的变形,可以通过可变电阻的调节来调整。
而方案二,关于三角波的缺陷,不是能很好的处理,且波形质量不太理想,且频率调节不如方案一简单方便。
综上所述,我们选择方案一。
3.各组成部分的工作原理3.1方波发生电路的工作原理图3 由555定时器组成的多谐振荡器利用555与外围元件构成多谐振荡器,来产生方波的原理。
用555定时器组成的多谐振荡器如图3所示。
接通电源后,电容C2被充电,当电容C2上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平,同时555内放电三极管T 导通,此时电容C2通过R3、Rp放电,Vc下降。
当Vc下降到Vcc/3时,V0翻转为高电平。
电容器C2放电所需的时间为t pL= ( R3 +Rp) C2ln2 (3-1)当放电结束时,T截止,Vcc将通过R1、R3、Rp 向电容器C2充电,Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为t pH= (R1+R3+ Rp) C2ln2=0.7( R1+R3+ Rp) C2(3-2) 当Vc上升到2Vcc/3时,电路又翻转为低电平。
如此周而复始,于是,在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。
电路的工作波形如图4,其震荡频率为f=1/(t pL+t pH)=1.43/(R1+2R3+2Rp) C2(3-3)图4 由555定时器组成的多谐振荡器工作波形3.2方波--三角波转换电路的工作原理图5 积分电路产生三角波RC积分电路是一种应用比较广泛的模拟信号运算电路。
在自动控制系统中,常用积分电路作为调节环节。
此外,RC积分电路还可以用于延时、定时以及各种波形的产生或变换。
由555定时器组成的多谐振荡器输出的方波经C4耦合输出,如图5所示为RC积分电路,再经R与C积分,构成接近三角波。
其基本原理是电容的充放电原理。
3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理图6 三角波产生正弦波原理图原理:采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。
3.4总电路图图7 函数发生器总电路图总电路图的原理:555定时器接成多谐振荡器工作形式,C2为定时电容,C2的充电回路是R2→R3→RP→C2;C2的放电回路是C2→RP→R3→IC的7脚(放电管)。
由于R3+RP》R2,所以充电时间常数与放电时间常数近似相等,由IC的3脚输出的是近似对称方波。
按图所示元件参数,其频率为1kHz左右,调节电位器RP可改变振荡器的频率。
方波信号经R4、C5积分网络后,输出三角波。
三角波再经R5、C6积分网络,输出近似的正弦波。
C1是电源滤波电容。
发光二极管VD用作电源指示灯。
4.用Multisim10电路仿真4.1输出方波电路的仿真用Multisim10电路仿真软件进行仿真。
从Multisim10仿真元件库中调出所需元件,按电路图接好线路,方波输出端接一个虚拟的示波器,接通电源后,可得如图8所示的输出方波仿真图。
图8 输出方波电路的仿真4.2方波—三角波电路的仿真方法同输出方波电路的仿真方法,可得图9所示的方波转三角波波形仿真图。
(a)(b)(c)图9方波转三角波波形(a)方波、(b)三角波、(c)方波与三角波重合4.3方波—正弦波电路的仿真方法同输出方波电路的仿真方法,可得图10所示的三角波转正弦波波形仿真图。
(a)(b)图10 三角波转正弦波形图(a)三角波、(b)正弦波仿真结果完全符合设计要求,说明电路图可行,接下来就是PCB制图、制板、焊接、调试。
5protel制图及PCB板的制作和电路的安装5.1protel制图5.1.1PCB原理图利用DXP 2004制图软件进行制图。
打开DXP 2004制图软件,创建一个项目:PCB 项目,然后在这个PCB项目里创建一个原理图和一个PCB文件。
在原理图上,从软件的元件库里调出所需元件,按电路图接好线,可得如图11所示的正弦波、三角波、方波原理图。
图11 正弦波、三角波、方波产生原理图5.1.2.PCB布线图将DXP 2004制图软件中的PCB原理图封装,布线。
点击软件菜单栏中“设计”按钮,然后点击其下的“update PCB Document.PCB2PcbDoc”按钮,就将PCB原理图封装,布线到创建的PCB文件上,如图12所示的PCB布线图。
图12 PCB布线图5.1.3.PCB板三维图在PCB布线图的视图中,点击菜单栏中的“查看”按钮,然后点击其下的“显示三维PCB板”按钮,就得到如图13所示的PCB板三维图。
图13 PCB板三维图5.1.4. PCB板底层布线图在PCB布线图的视图中,点击菜单栏中的“文件”按钮,然后点击其下的“打印预览”按钮,在出现的各图中就有如图14所示的PCB板底层布线图。
图14 PCB板底层布线图5.2PCB板的制作将PCB板底层布线图打印到热转印纸上,将其粘在一块合适的铜板上,然后将铜板通过热转印器,将铜板腐蚀,用打孔机在其上的各个元件的引脚打孔,就得到如图15所示的PCB板实物图。
图15 PCB板实物图5.3将各元件安装到PCB板上(1)把555集成块插入PCB板,注意方向,然后焊接好。
(2)注意直流源的正负及接地端。
(3) 分别把各电阻,电容放入所定位置,注意电容的极性,然后焊接好。
安装完各元件后的得到的电板实物图如16、17所示:图16 实物上层图17 实物底层6电路的实验结果及分析6.1方波波形产生电路的实验结果把电路板的电源接好,将输出端接示波器,进行整体测试、观察。
针对其出现的问题,进行排查校验,使其满足实验要求。
可得到实测方波波形如图18所示:图18 实测方波波形其部分参数如下所示:Vpp=5.86V,Prd=969.6us,Vavg=720mv,Freq=1.03KHZ6.2方波---三角波转换电路的实验结果实测三角波波形如图19所示:图19 实测三角波波形6.3正弦波发生电路的实验结果由示波器实测正弦波波形图为:图20 实测正弦波波形由图可知波形有一点失真。
波形有些失真调节RP可改变幅频、幅值大小。
6.4实验结果分析输出的各波形的参数范围有些许的偏差,是因为在各原件的参数选择上有些偏差。
正弦波稍微有点失真是因为积分电路中充放电的时间不够。
7.实验总结为期三个星期的课程设计已经结束,在这三星期的学习、设计、焊接过程中我感触颇深。
使我对抽象的理论有了具体的认识。
通过对函数信号发生器的设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用的仪器仪表;了解了电路的连接、焊接方法;以及如何提高电路的性能等等。
通过对函数信号发生器的设计,我还深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。
而且通过对此课程的设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也巩固了以前知道的知识。
最重要的是在实践中理解了书本上的知识,明白了学以致用的真谛。
也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因。
他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题,提高我们的动手能力。
在整个设计到电路的焊接以及调试过程中,我个人感觉调试部分是最难的,因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数,我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。