模拟电子电路课程设计正弦波三角波方波函数发生器样本

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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 =Z

P V R R R 1

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

T V dt R V C

V R R R V Z T

Z Z P M

模电课设——三角波正弦波函数发生器

课程设计任务书

学生姓名：肖伟翔专业班级：电信1002班

指导教师：刘运苟工作单位：信息工程学院

题目: 正弦波－三角波－方波函数发生器

初始条件：

具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、频率范围三段：10～100Hz，100 Hz～1KHz，1 KHz～10 KHz；

2、正弦波Uopp≈3V，三角波Uopp≈5V，方波Uopp≈14V；

3、幅度连续可调，线性失真小；

4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书；

5、设计电源；

6、焊接：采用实验板完成，不得使用面包板。

时间安排：

十六周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

一．仿真软件简介 (3)

二．题目分析 (4)

1. 方案一 (4)

1.1 电路组成和工作原理 (4)

1.2 电路设计与计算 (4)

1.3 仿真波形 (6)

2. 方案二 (10)

2.1 电路组成和工作原理 (10)

2.2 电路设计与计算 (11)

2.3 仿真波形 (12)

三．方案选择 (16)

四．电源设计 (17)

五．电路焊接 (17)

六．系统测试 (18)

七．心得体会 (23)

八．参考文献 (23)

九．成绩评定表 (24)

一．仿真软件简介

Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

模电实验方波-三角波发生器

《电工学新技术实践》电子电路部分设计

（模拟部分）

题目

方波-三角波发生器

班号：

姓名：

学号：

专业：

总成绩：一、设计任务

方波-三角波发生器的设计。

二、设计条件

本设计基于学校电工学新技术实践实验室。

EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台

集成运算放大器实验插板一块

直流稳压电源一台

双踪示波器一台

数字万用表一块

主要元器件运放μA741、电阻、电容、导线等

三、设计要求

①振荡频率范围：500~1000赫兹；三角波幅值调节范围：2~4伏。

②根据题目要求，选定电路结构。

③计算和确定电路中的元件参数。

④调试电路，以满足设计要求。

⑤写出设计总结报告。

四、设计内容

1.电路原理图（含管脚接线）

2. 计算与仿真分析

3. 元器件清单

运放μA741--2个、100kΩ、200k、2k、20k、5.1kΩ的电阻各一个，电容25nf。

4.调试流程

①按照要求选择好电气元件，连接好电路。

②接通电源，用示波器同时观察u o1和u o的波形，如果没有波形或波形不正确，检查电路，排除故障，用示波器测量并记录方波和三角波的频率和幅值。

③将电阻R的阻值由20千欧减至10千欧，重复上述步骤。

5.设计和使用说明

在上述的矩形波-三角波发生器中，将矩形波电压通过积分电路，即可获得三角波。

三角波发生器电路由滞回比较器和积分器闭环组合而成，积分器A2的输出反馈给滞回比较器，作为滞回比较器A1的输入。接通示波器探针，可以得到方波和三角波的示意图，调整阻值，可以显示不同的方波和三角波幅值。

五、设计总结

实验电路连接，所选择元件均达到要求，能达到设计要求，但所得到的波形与理想状况有一些差别。

函数发生器的设计------模拟电子技术课程设计

稳定性要求：确定函数发生器的稳定性要求，如温度稳定性、电源稳定性等
成本控制：确定函数发生器的成本控制要求，如材料成本、制造成本等
选择合适的放大器、滤波器、振荡器等电路元件
设计电路的布局和布线，确保信号的传输和接收效果
确定输出信号的频率范围和精度要求
考虑电路的稳定性和可靠性
运行仿真：运行仿真模型，观察仿真结果
设计难点：如何实现频率和幅度的精确控制
设计创新点：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
电路图绘制：使用电路设计软件，如Protel、Altium Designer等，绘制电路图，包括电源、信号源、放大器、滤波器等部分。
版图绘制：使用版图设计软件，如Cadence、Mentor Graphics等，绘制版图，包括元器件布局、布线、焊盘设计等。
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
功率放大器：将信号发生器产生的信号进行功率放大
信号发生器：产生所需频率和波形的信号
频率合成器：将信号发生器产生的信号进行频率合成

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。

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、Multisim

Abstract

This 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.

模拟电子技术课程设计产生正弦波,方波,三角波,且占空比可调,频率可调,幅度可调

模拟电子技术课程设计产生正弦波,方波,三角波,且占空比

可调,频率可调,幅度可调

模拟电子技术课程设计任务书

一、设计题目:波形发生器的设计(二)

方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器

二、设计目的

1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。

2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。

三、设计要求及主要技术指标

设计要求:设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。 1、方案论证，确定总体电路原理方框图。

2、单元电路设计，元器件选择。

3、仿真调试及测量结果。

主要技术指标

1、正弦波信号源:信号频率范围20Hz,20kHz 连续可调;频率稳定度较高。信号幅度可以

在一定范围内连续可调;

2、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调;

3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出

电压的范围。

四、仿真需要的主要电子元器件

1、运算放大电路

2、滑线变阻器

3、电阻器、电容器等

五、设计报告总结(要求自己独立完成，不允许抄袭)。

1、对所测结果(如:输出频率的上限和下限，输出电压的范围等)进行全面分析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。

2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。

3、给出完整的电路仿真图。

4、体会与收获。

1(正弦波输出电路

R116V23kΩR13R212 V

D1D28.2kΩ50%6.8kΩ11U1A1N40071N4007XSC1R90Key=A172Ext

Trig10kΩ1+R8180_3BA275.1kΩ4__LM324AD++R5R7

函数信号发生器电子设计报告

电子综合设计报告

设计题目：函数信号发生器

一、综合设计方案

要求：可以输出正弦波、方波、三角波；频率范围200Hz~10KHz;方波输出

电压幅度U

P-P =5V, U

P-P

≈3V。

函数信号发生器由以下两部分组成：

（1）、±12v稳压电源电路

使用变压器、全桥、LM7812、LM7912设计出±12v稳压电源电路。

（2）、波形产生电路

用集成函数发生器ICL8038、集成运算放大器 LF353设计出能产生方波、三角波、正弦波的信号发生器。

二、有关电子器件介绍

1、LM7812和LM7912

LM7812是正12v三端稳压器，LM7912是负12V三端稳压器，如下图所示

2、LF353

集成运算放大器 LF353为二运算放大器，该集成电路内含两个独立的运算放大器。

LF353主要用途：

适用于各种稳压电源电路。

主要特点：

输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。

极限值：( Tc=25 ℃)

电特性：( Tc=25 ℃)

最大输入电压VI 35 V

最大输出电流Io 1.5 A

最大耗散功率PD 20 W

最高结温Tjm 150 ℃

贮存温度Tstg －55～150 ℃

3、ICL8038

ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单集成电路芯片，电源电压范围宽、稳定度高、精度高、易于用等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可同时产生方波、三角波和正弦波，其函数波形的频率受内部或外电压控制，当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波。因此，广泛用于仪器仪表之中。

（1）ICL8038性能特点

函数信号发生器模拟电路课程设计3

《模拟电子技术基础》课程设计任务书

设计题目

方波－三角波－正弦波函数发生器设计

要求设计制作一个方波－三角波－正弦波频率范围100Z H ～1K Z H ,频率可调。实验仪器设备：示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表

设计步骤与要求：

（1）根据设计要求，查阅相关资料，提出理论设计方案，画出电路原理图；

（2）根据已知条件及性能指标要求，选择元器件的型号及参数，并列出材料清单，画出

电路连线图；

（3）将元器件安装在通用电路板，确认布线合理后再进行元器件的焊接。

（4）测试性能指标，调整与修改元件参数值，使其满足电路设计要求，将修改后的元件

参数值标在设计的电路图上。

（5）上述各项完成后，再进行一些实验研究和讨论。

（6）所有实验完成后，写出规范的设计报告。

1 函数发生器的总方案及原理框图 (4)

1.1函数发生器的总方案论证 (4)

1.2原理框图 (4)

2设计的目的及任务 (5)

2.1 课程设计的目的 (5)

2.2 课程设计的任务与要求 (5)

2.3 课程设计的技术指标 (5)

3元器件选择 (6)

4 各组成部分的工作原理及实现功能

4.1 方波发生电路的工作原理 (6)

4.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (7)

4.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (10)

4.4电路的参数选择及计算 (12)

4.5 总电路图 (13)

5电路的安装与调试 (14)

5.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (14)

5.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (14)

5.3 总电路的安装与调试 (14)

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。

关键词：电源、波形、比较器、积分器、Multisim

Abstract

This 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.

模电实验4(简易函数信号发生器电路的研究)

函数信号发生器是电子测量和实验中常用的设备，它可以产生各种波形（如正弦波、方波、三角波等）的信号。
02
通过研究简易函数信号发生器电路，可以深入了解信号发生器的工作原理，为后续电子系统设计和应用打下基础。
实验设备与材料
电源：直流电源，用于给电路提供稳定的直流电压。示波器：用于观察信号波形。
频率稳定性
频率调整过程中，输出频率稳定性较好，无明显波动。
误差来源与改进方法
1. 元件参数误差
由于电阻、电容等元件的实际值与标称值存在误差，可能导致波形失真或频率不稳定。
2. 电源干扰
电源波动或纹波可能对输出信号造成干扰，影响波形质量。
误差来源与改进方法
• 测试设备误差：示波器、信号发生器等测试设备精度不够，也可能对实验结果造成影响。
03
障率。
THANKS
感谢观看
模电实验4：简易函数信号发生器电路的研究
• 实验介绍 • 简易函数信号发生器电路原理 • 实验步骤与操作 • 实验结果与讨论 • 结论与展望
01
实验介绍
实验目的
掌握函数信号发生器电路的基本原理。
了解信号发生器在电子系统中的应用。
学习如何设计和搭建简易函数信号发生器电路。
实验背景
01
数据记录与分析
数据记录
在实验过程中，详细记录实验数据，包括输入和输出的信号波形、频率、幅度

模拟电子电路课程设计——正弦波三角波方波函数发生器

适用标准文案

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：

题目：正弦波－三角波－方波函数发生器

初始条件：

具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设

计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选有关电子器件；能

够使用实验室仪器调试。

要求达成的主要任务：（包含课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等详细

要求）

1、频次范围三段： 10～100Hz，100 Hz～ 1KHz，1 KHz～10 KHz；

2、正弦波Uopp≈ 3V，三角波 Uopp≈ 5V，方波 Uopp≈14V；

3、幅度连续可调，线性失真小；

4、安装调试并达成切合学校要求的设计说明书

时间安排：

一周，此中 3 天硬件设计， 2 天硬件调试

指导教师署名：年月日

系主任（或责任教师）署名：年月日

1.综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1

信号发生器概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.2 Multisim简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.3 集成运放 lm324 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

2.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1 方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2 方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

EDA课程设计-方波、三角波

成绩

1 设计要求

设计一个能产生方波、三角波、正弦波、斜波等多种波形的智能函数发生器。

（1）智能函数发生器能够产生递增斜波、方波、三角波、正弦波等波形。

（2）由2个拨码开关控制选择相应的波形输出。

2 设计方案

本次设计主要基于VHDL硬件描述语言设计制作一个函数信号发生器，使用QuartusII开发环境进行编译仿真。由波形选择部分，波形发生部分和输出部分组成。其中波形选择部分是数据选择器电路；波形发生部分包括递增斜波产生电路，递减斜波产生电路，三角波产生电路，正弦波产生电路和方波产生电路。主要设计框图如图1所示。

图1.系统原理框图

根据系统整体设计要求,信号发生器由信号产生模块、信号控制模块。其中信号产生模块用来产生所需要的5种信号，这些信号的产生可以有多种方式，如用计数器直接产生信号输出，或者用计数器产生存储器的地址，在存储器中存放信号输出的数据。信号发生器的控制模块可以用数据选择器来实现。用一个6选1数据选择器可以实现对5种波形的选择,在本设计中应用VHDL语言针对5种信号分别设计出5种不同的子程序,通过不同的选择信号从主程序中调用与其相对应的子程序。

3 设计内容（根据设计任务，硬件要给出电路原理图、软件要给出程序流程图）1.硬件部分

（1）FPGA原理图如图2所示。

图2.FPGA原理图

（2）.智能函数发生器电路原理图如图3所示。

图3.发生器电路原理图

2．软件部分

（1）.程序流程图

波形产生模块的递增、递减斜波是以一定常数递增、递减来产生的。三角波的产生是在输出波形的前半周期内从0累加到最大值255，在后半周期从最大值递减到0来实现的，正弦波的产生原理是基于奈奎斯特采样定律，得到离散化波形序列。方波的产生是在输出波形的前半周期输出低电平，后半周期输出高电平，从而得到占空比为50%的方波信号。软件设计流程图如图4。

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：

学号：46

指导教师：

设计时间：01/05

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

电路图如图1所示

图1 直流电源

2、波形产生部分

方案一：

LC 正弦波振荡电路与RC 桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相似的，只是选频网络采用LC 电路。在LC 振荡电路中，当f=f 0时，放大电路的放大倍数数值最大，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

正、反积分时间常数可调的积分电路

滞回比较器

LC 正弦波振荡

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。因此对于器材的选择及焊接的要求提高了。

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。

关键词：电源、波形、比较器、积分器、Multisim

Abstract

This 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.

正弦波-方波-三角波发生电路设计

东华理工大学长江学院课程设计报告

正弦波-方波-三角波发生电路设计

学生姓名:

专业：

班级：

指导教师：

正弦波-方波-三角波发生电路设计

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。

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；也可以首先产生正弦波，再将正弦波变成方波-三角波或将方波变成三角波等等。本课题采用先产生正弦波，再将方波变换成三角波的电路设计方法，

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正弦波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，

1、正弦波发生器 (3)

2、方波发生器 (4)

3、三角波发生器 (7)

4、正弦波-方波-三角波发生器 (9)

5、总电路图、元器件清单 (10)

6、心得体会及参考文献 (11)

简述：方波、正弦波、三角波是电子电路中经常用到的信号，设计一个正弦波-方波-三角波发生电路。具体技术要求如下：（1）正弦波-方波-三角波的频率在100Hz-20KHz范围内连续可调；（2）正弦波和方波的信输出幅度为6V，三角波

的输出幅度在0-2V之间连续可调；正弦波的失真度r5%；（4）设计上述电路工作所需的直流稳压电源电路。

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课程设计任务书

学生姓名: 专业班级:

指导教师: 工作单位:

题目: 正弦波－三角波－方波函数发生器

初始条件:

具备模拟电子电路的理论知识; 具备模拟电路基本电路的设计能力; 具备模拟电路的基本调试手段; 自选相关电子器件; 能够使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务: ( 包括课程设计工作量及其技术要求, 以及说明书撰写等具体要求)

1、频率范围三段: 10～100Hz, 100 Hz～1KHz, 1 KHz～10 KHz;

2、正弦波Uopp≈3V, 三角波Uopp≈5V, 方波Uopp≈14V;

3、幅度连续可调, 线性失真小;

4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书

时间安排:

一周, 其中3天硬件设计, 2天硬件调试

指导教师签名: 年月日

系主任( 或责任教师) 签名: 年月日

1.综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1信号发生器概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.2 Multisim简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.3集成运放lm324简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

2.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3方案三．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

3.单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

3.1正弦波发生电路的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.2正弦波变换成方波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.3方波变换成三角波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.4正负12V直流稳压电源的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

4.电路仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

4.1总波形发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

4.2正弦波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

4.3方波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 4.2三角波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

5.实物制作与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

5.1焊接过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

5.2实物图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

5.3调试波形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

6.数据记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

7.课设总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

8.参考书目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

9.附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22本科生课程设计成绩评定表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.综述

1.1信号发生器概论

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, 经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。根据用途不同, 有产生三种或多种波形的波形发生器, 使用的器件能够是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管), 也能够采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。

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。各种波形曲线均能够用三角函数方程式来表示。能够