正弦波方波三角波信号发生器

课题：正弦波方波三角波信号发生器专业：电气工程及其自动化

班级：4

学号：

姓名：

指导教师：

设计日期：2013-12-16

成绩：

重庆大学城市科技学院电气学院

正弦波方波三角波信号发生器设计报告

一、设计目的作用

1.掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。

2.能熟练使用multisim10电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。

3.加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。

二、设计要求

设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下：

（1）输出频率为300Hz，误差小于2%。

（2）正弦波输出幅度不小于5V，矩形波输出幅度不小于500mV，三角波输出幅度不小于20mV。

（3）要求波形失真小，电路工作稳定可靠，布线美观。

三、设计的具体实现

1、系统概述

本信号发生器主要由RC桥式震荡器，滞回比较器，积分器三大主要电路模块构成。

经过RC桥式震荡电路产生正弦波，再经过滞回比较电路产生方波，最后经过积分电路产生三角波。其总的设计原理框图如图1-1：

图1-1系统总体框图

2、单元电路设计与分析

（1）正弦波产生电路

利用RC桥式震荡电路产生正弦波，原理如图1-2所示，其中的RC串并联支路构成正反馈支路，同时兼并选频网络，R2，R5，以及二极管构成负反馈支

路并且稳幅。

图1-2正弦波发生电路原理

调节电位器R2，可以改变负反馈深度，以便于满足震荡的振幅条件和改变波形。在电位器支路串联两个并联的二极管，利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时二极管动态电阻增大的特点，，加入非线性环节，从而使输出电压稳定，两个二极管特性必须匹配，否则将会出现波形正负半周不对称。

电路震荡频率计算公式:

f=

1 2 πRC

振幅值条件：R f≥2R5正弦波仿真电路如图1-3所示：

图1-3正弦波仿真电路图

1-4正弦波实测波形

（2）方波产生电路

在单限比较器，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，都将引起输

出电压的跃变，单限比较器虽然灵敏，但是抗干扰能力比较弱，滞回比较器具有滞回特性，既具有惯性，因而具有一定的抗干扰能力，所以我们在此选择滞回比较器产生方波。其电路原理图如图1-5。当输入为正弦波时，产生的是方波，其中稳压管的作用是限幅。其仿真电路图如图1-6。方波的幅值为：U om=±U z

图1-5方波产生电路

图1-6方波仿真图

1-7方波实测波形图（3）三角波产生电路

利用积分产生三角波，其原理如图1-8所示。

图1-8三角波发生原理图

图1-9 三角波仿真图

1-10三角波实测波形图

完整仿真电路图见附2.

实做电路图完整图见附3

四、总结

（1）：在设计电路原理图的时候，不能及时找到书本要用的知识所在的的地方，对课本还不够熟悉，模拟电子技术是以后学习的基础，必须对课本非常熟悉。这在以后还需要加强对基础电路设计的学习。

（2）：在焊接电路的时候，不够熟悉，对元件在电路板上的排版把握不太好，在以后的设计中有待改进。还有电路的布线不够精美。

（3）：在调试电路方面确实存在很多不足，无论是仿真调试，还是实物调试，在调试的时候需要细心，耐心的观察波形变化，当遇到波形不能出现或者波形失真的时候，应该仔细检查电路，慢慢调试。

（4）：通过这次课程设计，了解了常用元件的识别和测试，常用仪器的使用，以及如何提高电路的性能。。

（5）：通过自己的实际操作，对电路设计有了初步了解，认识到理论与实际相互结合的重要性。也认识到实际与理论的差距。

五、附录

附1-所用元器件清单

附2-完整电路图

附3完整实作电路图

六、参考文献

(1)童诗白，华成英.模拟电子技术基础.高等教育出版社.2006.5

(2)谢礼莹.模拟电路实验技术.重庆大学出版社.2012.2