设计制作一个产生方波三角波正弦波函数转换器
波形发生器 产生正弦波-方波-三角波函数转换器
模拟电子技术课程设计任务书适用专业：测控专业设计周期：一周一、设计题目：波形发生器的设计产生正弦波－方波－三角波函数转换器二、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电路指标的测试方法。
三、设计要求及主要电路指标设计要求：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。
主要电路指标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。
正文一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一：由2M晶振产生的信号，经8253分频后，产生100Hz的方波信号。
由锁相环CD4046和8253进 行N分频，输出信号送入正弦波产生电路和三角波产生电路，其中正弦波采用查表方式产 生。
计数器的输出作为地址信号，并将存储器2817的波形数据读出，送DAC0832进行D/A 转换，输出各种电压波形，并经过组合，可以得到各种波形。
输出信号的幅度由0852进 行调节。
系统显示界面采用16字x1行液晶，信号参数由4x4位键盘输入，用户设置信息的 存储由24C01完成。
方案二：采用我们所熟悉的RC桥式正弦波振荡电路，输出一个正弦波。
由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，包括滞回比较器和RC积分电路二部分，正弦波作为滞回比较器的输入，通过滞回比较器，输出方波，再经RC积分电路输出三角波。
设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器
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: 47指导教师:设计时间: 1月7日设计制作一个产生正弦波,方波,三角波函数转换器一、设计任务与要求1.输出波形频率范围为0.2KHz~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.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为实现正弦波-方波-锯齿波之间的转换。
正弦波可以通过RC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，三角波的占空比只要求可调即可。
各个芯片的电源可用?12V直流电源提供，并备用了两套方案设计。
方案一:方案一电路方框图如图1所示。
LC正弦波振荡滞回比较器积分电路电路图1 方案一方框图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时，放大电路的放大倍数0 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:方案二电路方框图如图2所示。
RC正弦波振荡积分电路滞回比较器电路图2 方案二方框图方案二仿真电路如图3所示。
图3 方案二仿真电路图方案论证: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。
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。
方波三角波正弦波函数发生器的设计
方波三角波正弦波函数发生器的设计
设计方波、三角波、正弦波函数发生器需要经过以下步骤：
首先，设计电路图。
其主要由单稳态触发器、行波触发器、电源部分和振荡放大部分组成，使用的主要器件有电阻、电容、三极管和二极管。
其次，具体元器件的参数选择。
为了保证输出波形的稳定性，应该选择具有良好温度稳定性和频率稳定性的元器件，同时考虑到制作成本和实际应用要求，选择适合的元器件。
第三，制作电路板。
在选择好元器件之后，需要合理布局电路，将元器件焊接到电路板上。
为保证电路的稳定性和可靠性，电路板应该选用高质量的绝缘材料，并进行严格的质量控制。
然后，对电路进行调试和测试。
初始调试时，需要使用示波器和电压表等测试仪器，调整电路参数，使其达到预期的性能要求。
在测试中，应注意观察波形的稳定性、频率、峰值、偏移量等参数，对异常情况进行分析和处理。
最后，进行封装和安装。
根据实际应用环境和要求，选择合适的封装方式和安装位置。
考虑到散热和防护问题，需要选择具有良好散热性能和防护性能的封装材料，并进行严格的防护处理。
综上所述，设计方波、三角波、正弦波函数发生器是一项既需要严谨的理论知识，又需要熟练的实践技能和深入的电路分析能力的工作，这需要设计者具有深厚的电子技术基础和丰富的实践经验。
设计制作一个方波-三角波-正弦波函数发生器
课程设计说明书课程设计名称：模拟电子技术课程设计题目：方波-三角波-正弦波波函数转换器的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级：100431学号：10043102 姓名：评分：教师：20 12 年 4 月 3 日模拟电子技术课程设计任务书20 11 －20 12年第二学期第一周至第二周摘要信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
常用超低频信号发生器的输出只有几个固定的波形，不能更改。
本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法，了解多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点，进一步掌握波形参数的测试方法。
制作这种低函数信号发生器成本较低，适合学生学习电子技术测量使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生从1—10HZ，10—100HZ 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
其中比较器与积分电路和反馈网络（含有电容元器件）组成振荡器，其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波，电容的充，放电时间决定了三角波的频率。
最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。
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，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，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：KIA324P、电源、波形、比较器、积分器、转换器电路、Multisim、网络、函数发生器的设计目录第一章设计任务1.1设计任务1.2设计要求第二章函数转换器的系统组成2.1原理框图2.2原理分析2.3放大器功能及管脚图第三章系统中各模块设计3.1方波-三角波3.2三角波-正弦波转换电路第四章电路调试4.1安装方波——三角波产生电路4.2调试方波——三角波产生电路4.2调试方波——三角波产生电路第五章系统调试5.1调试工具5.2调试结果六结论及心得体会七参考文献附表：1元器件清单2电路图3仿真图一、设计任务1.1 任务设计制作一个产生方波-三角波-正弦波波函数转换器1.2 要求①输出波形频率范围为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。
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。
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。
正弦波方波三角波发生器设计
一设计的目的及任务设计目的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。
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。
课程设计的技术指标1输出波形频率范围～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方案一原理框图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方案二原理框图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。
电路框图如图所示。
RC正弦波振荡电路电压比较器积分电路图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正弦波发生电路的工作原理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。
(a) (b)图 正弦波振荡电路的方框图正弦波振荡电路的方框图如图示，上一方框为放大电路，下一方框为反馈网络。
设计制作正弦波-方波-三角波函数转换器
物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业：电子科学与技术班级：07电子本学号：姓名：2009年7月2日模拟电路课程设计报告设计课题：正弦波-方波-三角波函数转换器专业班级：07电子科学与技术学生姓名：学号：指导教师：设计时间：2009年6月30正弦波-方波-三角波函数转换器的设计一、设计任务与要求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二、方案设计与论证波形产生电路通常课采用多种不同电路形式和元器件后的所要求的波形信号输出。
波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。
具体设计可参考一下方案。
方案一、文氏桥式振荡器（RC串-并联正弦波振荡器）产生正弦波输出，其主要特点是采用RC串-并联网络作为选频和反馈网络，其振荡频率f=1/（2∏RC），改变RC的数值，可得到不同频率的正弦波信号输出。
用集成运放构成电压比较器，将正弦波信号变换成方波信号输出。
用运放构成积分电路，将方波信号变换成三角波或锯齿波信号输出。
该电路的优点是：发生信号的非线性失真小，缺点是：调试过程烦琐，所需元器件多，制作难度大，成本较高．方框图：方案二、用uA741构成信号发生电路，把正弦波信号转换成方波信号再转变成锯齿波信号，该电路调试过程较简单，容易实现波形的转换，制作简单．三、单元电路设计与参数计算 直流电源:直流电源由电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路四部分构成稳压电源的组成框图交流 电源电路图１．整流，滤波电路用四个整流二极管组成单相桥式整流电路，将交流电压Ｕ2变成脉动的直流电压,为了减小电压的脉动，再经滤波电容C 1滤除纹波,输出直流电压Ui ，U I =1.2U 2为了获得较好的滤波效果，在实际电路中，应选择滤波电容的容量满足变 压 整 流 滤 波 稳 压 负 载RC=(3～5)T/2的条件。
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。
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。
函数信号发生器设计(三角波、方波、正弦波发生器)
基于AT89C51的函数信号发生器设计设计团队：郭栋、陈磊、集炜、査荣杰指导老师：程立新2011-11-13目录1、概述 (3)2、技术性能指标 (3)2.1、设计内容及技术要求 (3)3、方案的选择 (3)3.1、方案一 (4)3.2、方案二 (6)3.3、方案三 (6)4、单元电路设计 (6)4.1、正弦波产生电路 (6)4.2、方波产生电路 (8)4.3、矩形波产生锯齿波电路 (99)5、总电路图 (10)6、波形仿真结果 (1010)6.1正弦波仿真结果 (10)6.2矩形波仿真结果 (11)6.3锯齿波仿真结果 (11)7、PCB版制作与调试 (12)8、元件清单 (134)结论 (14)总结与体会 (14)参考文献 (15)函数信号发生器1、概述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。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
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。
2、技术性能指标2.1、设计内容及技术要求：设计并制作一个信号发生器，具体要求如下：1、能够输出正弦波、方波、三角波；2、输出信号频率范围为10Hz——10KHz；3、输出信号幅值：正弦波3V，矩形波10V，锯齿波4V；4、输出矩形波占空比50%-95%可调，矩形波斜率可调。
5、信号发生器用220V/50Hz的工频交流电供电；6、电源：220V/50Hz的工频交流电供电。
按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行必要的仿真，用PCB软件进行制板、焊接，然后对制作的电路完成调试，撰写设计报告测，通过答辩3、方案的选择根据实验任务的要求，对信号产生部分可采用多种方案：如模拟电路实现方案，数字电路实现方案，模数结合实现方案等。
方波-三角波-正弦波函数发生器设计
摘要函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
本设计研究了函数发生器的一种设计方法，先由函数比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过有损积分器产生正弦波，完成了三种波形的产生与仿真。
设计中各波形的频率可以通过电路中的可变电阻进行调节。
本文从基础的电路原理阐述函数发生器的设计过程，利用集成运算放大器最大程度满足课题要求。
设计实现了波形、频率、幅值以及失真度的控制，并且在软件中进行了仿真，直观地显示了函数发生器的波形和相关数据控制效果。
关键字：函数发生器；积分器；Multisim9仿真AbstractFunction generator is a kind of common source, modern testing field is most widely used one of general instrument. The design of the function generator a design method, first by function comparator produce square wave, again through the integrator produce triangle wave, the last through the harm integrator produce sine wave, the completion of the three waveform generation and simulation. In the design of the wave frequency can through the circuit of the variable resistor adjustment.Based on the basic of the circuit principle of this function generator design process, using the integrated operational amplifier satisfy subject requirements. Design realize the waveform, frequency, amplitude and the distortion degree of control, and the software simulation, intuitively shows the function generator of related data waveform and control effect.Keyword: Function generator; Integrators; Multisim9 simulation目录1 引言 (1)1.1 设计目的与任务 (1)1.2 设计要求 (1)2 方案论证与比较 (2)2.1 电路实现方案一 (2)2.2 电路实现方案二 (2)2.3 电路实现方案三 (3)3 基本原理 (5)3.1 函数发生器的组成 (5)3.2 方波发生电路部分的工作原理 (5)3.3 方波---三角波转换电路的工作原理 (6)3.4 三角波---正弦波转换电路 (8)3.5总电路图 (9)3.6电路的参数选择及计算 (10)3.6.1.比较器A1与积分器A2元器件 (10)3.6.2.方波——三角波中电容C1变化 (10)4 安装电路并调试电路 (11)4.1 总电路的安装与调试 (11)4.2电路仿真 (11)4.2.1Multisim仿真软件简介 (11)4.2.2 方波---三角波发生电路的仿真 (13)4.2.3 三角波---正弦波发生电路的仿真 (14)5 课题总结及问题 (14)5.1 课程总结 (14)5.2 设计所遇问题 (15)心得体会 (15)参考文献 (17)致谢 (18)1 引言函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
方波-三角波-正弦波转换设计
电子课程设计报告函数发生器设计姓名：范学升专业：电子信息科学与技术班级：10级1 班学号：1001050903指导教师：王桂海信息科学与工程学院电子信息系2012 年6 月10 日摘要波形发生器广泛的应用于各大院校和科研场所。
随着社会的发展、科技的进步，单一的波形发生器已经不能满足人们的需求，而本文设计的正是通过积分电路、差放电路来实现多种波形发生器。
通过本次设计巩固和加强电子技术理论学习，促进工程应用，提高实践技能，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
关键词：发生器积分电路实践目录•设计要求 (3)1.前言 (3)2.方波、三角波、正弦波发生器方案 (3)3.各部分组成的工作原理 (4)3.1方波--三角波转换电路的工作原理 (4)3.2三角波--正弦波转换电路的工作原理 (5)3.3总电路图 (6)4.部分元器件参数的计算 (6)5.Multisim电路仿真 (7)5.1输出方波电路的仿真 (7)5.2方波--三角波电路的仿真 (8)5.3三角波--正弦波电路的仿真 (8)6.电路安装与调试 (8)7.实验总结 (9)8.参考文献 (9)9.附录 (9)方波—三角波—正弦波函数发生器设计要求1、频率范围1~10HZ ，10~100HZ2、输出电压方波Up-p≤24V、三角波Up-p=8V、正弦波Up-p≥8V1、前言在人们认识自然、改造自然地过程中，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、快速的选择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所需参数。
可见信号源在各种实验应用和实验测试中，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，以满足测量和各种实际需要。
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。
方波-三角波-正弦波函数发生器的设计
湖南工程学院电工电子大型实验报告电气与信息工程系湖南工程学院大型实验任务书课程名称电工电子学综合实验设计题目1 BJT管射极跟随器的设计综合实验设计题目2 方波-三角波-正弦波函数发生器的设计专业班级学生姓名指导老师审批任务书下达日期2011 年1 月 4 日设计完成日期2011 年1 月13 日设计内容与设计要求一、设计内容课题1、BJT管射极跟随器的设计(1)已知条件：V CC=+12V，R L=2.2KΩ，V i=100mV，BJT管一只(2)性能指标要求：A V≈1，R i>10KΩ，R O<100Ω，f L<50Hz，f H>500KHz课题2、方波-三角波-正弦波函数发生器的设计(1)已知条件：集成运放324一片，BJT管若干只(2)性能指标要求：频率范围：10Hz~1KHz；输出电压：方波VPP<24V，三角波VPP>3V，正弦波VPP>1V；二．设计要求1.设计思路清晰，画出电路图；2.给出具体设计思路，设计各单元电路、电路器件；3.总电路设计4.进行实验调试，验证设计结果；5.编写设计说明书；主要设计条件一、提供实验箱一台；二、提供信号源一台；三、提供示波器一台四、必要的元器件和导线等。
1.自备计算机或自己安排时间上机仿真。
目录综合实验设计一 BJT管射极跟随器的设计一、设计总体思路 ************************************** 4二、基本原理、电路图 ********************************** 4三、单元电路设计、EWB仿真及参数计算 ******************* 5四、实验调试 ****************************************** 6综合实验设计二方波-三角波-正弦波函数发生器的设计一、设计总体思路 ************************************ 7二、基本原理、电路图 ********************************** 7三、单元电路设计、参数计算及EWB仿真 ****************** 9四、实验调试 ****************************************** 13 总结与体会 ******************************************* 14附录 ************************************************** 15 参考文献 ********************************************** 15综合实验设计一 BJT 管射极跟随器的设计一、 设计总体思路将输入信号通过一晶体管后，信号得到放大，从晶体管的发射极输出信号，得到一与原信号振幅相近的信号，从而达到跟随器的作用。
方波-三角波-正弦波函数信号发生器讲解
课程设计说明书课程设计名称：电子课程设计课程设计题目：设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级：xxxxxxxx 学号：xxxxxxx 姓名：xxxxx评分：教师：xxxxxx20 13 年10 月15 日电子课程设计 课程设计任务书 20 13 －20 14 学年 第 1 学期 第 1 周－ 3 周注：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。
摘要当今世界在以电子信息技术为前提下推动了社会跨越式的进步，科学技术的飞速发展日新月异带动了各国生产力的大规模提高。
由此可见科技已成为各国竞争的核心，尤其是电子通信方面更显得尤为重要，在国民生产各部门都得到了广泛的应用，而各种仪器在科技的作用性也非常重要，如信号发生器、单片机、集成电路等。
信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
常用超低频信号发生器的输出只有几种固定的波形，有方波、三角波、正弦波、锯齿波等，不能更改信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用LM324振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。
本系统本课题将介绍由LM324集成电路组成的方波——三角波——正弦波函数信号发生器的设计方法，了解多功能函数信号发生器的功能及特点，进一步掌握波形参数的测试方法，制作这种低频的函数信号发生器成本较低，适合学生学习电子技术测量使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生正弦波、三角波、方波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
关键字：信号发生器、波形转换、LM324目录目录 (1)前言 (2)第一章设计内容及要求 (3)1.1、设计任务和要求 (3)1.2、设计目的 (3)第二章系统设计方案 (4)2.1本系统方案包括三个部分 (4)2.2硬件电路方案设计 (4)第三章各单元电路的工作原理 (6)3.1方波发生电路 (6)3.2 方波---三角波转换电路 (8)3.3三角波---正弦波转换电路 (9)第四章安装、调试与结果分析 (11)4.1 软件仿真 (11)4.2 安装电路 (11)4.3 实物调试及故障分析与排除 (12)实验小结 (13)参考文献 (14)附录 (15)1.总原理图 (15)2..电路元器件清单 (16)3.芯片简介 (17)前言随着社会的发展与科技的进步，各式各样的电子产品涌向市场，人们对电子产品的需求量也越来越大，对产品的性能要求也越高。
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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:电网电压电源变压器整流电路滤波电路稳压电路负载1. 直流电源发生电路图如下所示: （二）函数发生器方案一：如下图所示：图(1) 方案二：如下图所示：电压（滞回）比较器积分运算电路 利用折线法电压（滞回）比较器积分运算电路 差分放大电路图(2) 方案三：如下图所示：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。
方案一中了利用差分放大电路实现三角波-正弦波的转换，优点：差分放大电路具有工作稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强，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成正弦波，有效的利用了差分放大传输特性曲线的非线性。
缺点：差分放大电路比较复杂，很容易造成虚焊，布局中有较多的晶体管，很容易错焊。
方案二中利用了折线法实现三角波-正弦波的转换，优点：利用折线法焊接电路比较简单，不受输入电压频率范围的限制，便于集成化；缺点：反馈网络中的电阻要匹配很困难。
方案三中利用了低通滤波实现三角波-正弦波的转换，优点：电路焊接比较简单，减少工作量和器材，所需要的器材都比较容易购买三、单元电路设计与参数计算1、直流电源的参数设计提供的是220V 的交流电源要变为12V 直流电源， 整流后的电压及电流为： 【1】整流电路：将交流变直流的过程。
设变压器副边电压U2=wt U sin 22, U 2为其有效值。
则：输出电压的平均值 输出电流的平均值电压（滞回）比较器积分运算电路二阶低通滤波电路I O(AV)=0.9U 2/R L 脉动系数S=)(1AV O MO U U = 2/3=0.67 二极管的选择最大镇流电流I F >1.1LR U π22 最高反向工作电压 U RM >1.122U【2】滤波电路：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
如图所示按照三角形相似关系可得： U O(AV)=2U 2(1-T/4R L C)当R L C=(3~5)T/2时，U O(AV) =1.2U 2 脉动系数为 S=TC R TL -4滤波后的电压：【3】稳压电路：把电压幅值稳定的电路。
在稳压二极管所组成的稳压电路中，利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻R 上电压或电流的变化进行补偿，来达到稳压的目的。
限流电阻R 是必不可少的元件，它既限制稳压管中的电流使其正常工作，又与稳压管相配合以达到稳压的目的。
一般情况下，在电路中如果有稳压管存在，就必然有与之匹配的限流电阻。
(1)稳压电路输入电压U I 的选择： 根据经验，一般选取U I =(2~3)U OU I 确定后，就可以根据此值选择整流滤波电路的元件参数。
(2)稳压管的选择： U Z =U O ;I Zmax -I Zmin >I Lmax -I Lmin ;)41(22U U U 2Omin Omax AV O CR T U L -=＋＝）（稳压管最大稳定电流 I ZM >=I Lmax +I Lmin（3）限流电阻R 的选择：通过查手册可知：I ZMIN <=I DZ <=I ZMAX ; 计算可知:max R =（U Imin -U Z )/(I Z +I Lmax ） R min =(U Imax -U Z )/(I ZM +I Lmin )其中变压器用 220V~15V 规格的选的三端稳压器为：LM7812、LM7912，整流用的二极管可用1N4007 ，电解电容用3300uf C7与C8可用220Uf 电容C3与C3可用0.3322Uf C5与C6可用0.1uF ，发光二极管上的R 用 1K Ω。
2、波形产生电路部分的参数设计方波要求幅值为2V ，三角波要求峰峰值为2V.利用同相滞回比较器和积分运算电路分别产生方波和三角波。
图中滞回比较器的输出电压1O U =±z U ，其中z U 由可由+稳压管确定，由于没有稳压值为2V 的稳压管，所以在3.3V 的稳压管的两端并联一个10K 的电位器，以达到输出电压为2V 的要求。
跟据叠加原理，集成运放1A 同相输入端的电位为:1212112212121212P O O O Z R R R R U U U U U R R R R R R R R =+=±++++ 令110P N U U ==，则阈值电压：设二极管导通时的等效电阻可以忽略不计，电位器的滑动端移到最上端。
当1O U =+Z U 时，D1导通, D2截止，输出电压的表达式为（以下出现的R W 为图（3）中的R 7）2O U = - U Z (t 2-t1)/(R 3C)+ 2O U (t 0)其中2O U 随时间线性下降。
当1O U =Z U -时，D2导通，D1截止，输出电压表达式为2O U = -1/[(R 3+R W )C] U Z (t 2-t1)+ 2O U (t 1) Uo 随时间线性上升，由于Rw 远大于R3,,根据三角波发生电路振荡周期的计算方法，可得出下降时间和上升时间，分别为T 1=t 1-t 2=2R 1R 3C/R 2 T 2=t 2-t 1=2R 1(R 3+R W )C/R 2所以振荡周期为T=2R 1(2R 3+R W )C/R 2因为R3的阻值远小于R W ，所以可以近似认为T=T 2由调整和的阻值可以改变锯齿波的幅值；调整R1,R2和RW 的阻值以及C 的容量，可以改变振荡周期；调整电位器滑动端的位置，可以改变2O U 的占空比，以及锯齿波锯齿波上升和下降的斜率。
因为设计要求：方波的幅值为2V,三角波的峰峰值为2V,所以2112R R =, 取1R =20K, 2R =10K, 为了更好的调节出波形，取2R 为10K 的电位器， 取C=0.47Uf,RW 为20K 的电位器，又f 为200HZ~20KHZ,由f =R 2/2R 1(2R 3+R W )C R 3得为96.35Ω~9.64K ，所以取R 3为20K 的电位器 三角波02U 经二阶低通滤波电路后形成正弦波，其中： 传递函数为()()()()213up u up A s A s A s sRC sRC=⎡⎤+-+⎣⎦令s=jw, fo=1/2∏RC,则电压放大倍数 要求正弦波的幅值为2V ，则，up A =2 即up A =1+98R R =2 所以取67R R ==1K Ω,810R K =,R 9=10K ,230.47C C uF ==（四）总原理图及元器件清单总原理图图五：总原理方框图2. 元件清单 元件序号 型号主要参数数量 单价 变压器±15V19.0元三端稳压器W 7812 1 1.0元三端稳压器W7912 1 1.0元电阻R4,R9,R1010K 4 0.1元电阻R7,R81K 4 0.1元电阻R220K 1 0.1元电位器R3,R620K 2 0.8元电位器R510K 2 0.8元电容0.1uF 2 0.2元电容电解电容 3.3mf 2 1.5元电容0.33Uf 2 0.2元电容C1,C2,C30.47uF 3 0.2元电容电解电容250uF 2 0.5元二极管1N4007 6 0.1元发光二极管超红LED1,超绿LED22 0.3元稳压管 3.3V 2 0.2元电阻R45K 1 0.1元芯片Ua741 3 1.0元夹子红色,黑色9 0.2元五、安装与调试1.直流稳压电源（1）．设计并画出电路图。
（2）．参数计算,焊接电路.（3）．用万用表测得输出的直流电压及两端的管压降。
2.正弦波、方波、三角波、锯齿波（1）．根据设计题目要求，选定电路，确定集成运放的型号，并进行参数计算。
（2）按所设计得方案组装焊接电路板。
（3）．调试电路，观察输出波形，并与理论计算值做比较，计算误差。
（4）经调试后用示波器可测得各输出端的波形如下所示。
方波三角波输出波形正弦波输出波形六、性能测试与分析1．直流稳压电源（1）．数据记录：输出：+12.1V、-12.0V。
管压降为:LM7812： 9.5V, LM7912: 9.6V（2）．数据处理：b．输出直流电压相对误差：LM7812：|12.1-12|/12×100%=0.83%。
LM7912： |12-12|/12100⨯%=0%。
2.方波—三角波—正弦波发生器（1）．数据记录a．方波由图可知，方波的峰-峰值：Up-p=2.02×2＝4.04 V 幅值为：U=4.04/2=2.02V误差分析：误差百分比=|2.02-2.0|/2.0100⨯%=1.0%b．三角波由图可知，三角波的峰-峰值：Up-p=2.0⨯1误差分析：误差百分比=|2.0-2.0|/2.0100⨯%=0%．C．正弦波由图可知，正弦波的峰-峰值：Up-p=2.1⨯2=4.2V 幅值为：U=4.2/2=2.1V 频率调节范围为：163.35HZ—10.56KHZ误差分析：误差百分比=|2.1-2.0|/2.0100⨯%=5.0%误差分析：()1提供的直流信号源输出电压没有达到理论值且输出电压不稳定。
()2时间引起温度变化，集成块，电位器会发生变化影响测量值()3电路原理存在缺陷，参数设计的不够合理，导致与理想值存在差距；()4电子元件没有达到标准值。
()5万用表的精确度不高，造成读数误差。
()6焊接过程中，锡丝用量不够合理，导致电路接触不好，造成误差、。
()7电网不稳定，造成误差。
七、结论与心得实验结果讨论1.通过整流、滤波、稳压电路可把交流电变为稳定的直流电源；在整流环节单相桥式整流电路与半波整流电路相比，在相同的变压器副变电压下，对二极管的要求是一样的，并且还有高输出电压，变压器利用率高，脉动系数小等优点。
2.在焊接直流电源时应注意大容量的电解电容，正负不可接反，引脚课遵循长正短负的原则，否则很容易爆炸。
3.本实验通过对方波的积分得到高线性度的三角波，要让三角波的占空比可调，可利用二极管的单向导电性使得积分电路中的C充，放电的回路不同便可得，若要由三角波得到方波，只需要对三角波进行微分。