模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解
模拟电子技术基本教程 第9章(14)波形的发生与变换电路
当 f = f0 时 反馈系数 FVmax=1/3。 相角
f = 0 。
改变RC可调节谐振频率
RC串并联网络的频率特性曲线
2.振荡的建立与稳定 起振条件AuF > 1 ，因为 | F |=1/ 3，则
RF Au 1 3 R1
稳定振荡条件AuF = 1 ，| F |= 1/ 3，则
相当于电容三点式振荡电路
振荡频率f0
C1
C2
C1C2 令C C0 C1 C2
' 0
1 C f0 1 ' C0 2π LC
故 f0 f S f P
由于 C C
' 0
串联型石英晶体振荡电路
+Vcc
共基极放大电路
＋
＋
对于f = fs ，晶体相当于电阻
+ ui -
＋ ＋ Rf
+
_
-
靠同名 端实现 正反馈
1 f0 2π LC
4. 电感三点式振荡电路 电路构成：
放大电路 +UCC
RB1 RC
C1 RB2 RE
Uo
选频电路
CE
Uf
L1
L2
C
反馈网络
选频电路： L1、 L2、 C产生谐振
反馈电压取自L2
电感三点式振荡电路分析 相位条件的满足： 正反馈 +UCC
方波转三角波转正弦波信号
课程设计报告
题目方波、三角波、正弦波信号
发生器设计
课程名称模拟电子技术课程设计院部名称机电工程学院
专业电气工程及其自动化班级
学生姓名
学号
课程设计地点
课程设计学时 1周
指导教师
目录
1、绪论 (3)
1.1课程设计目的.......... (3)
1.2课程设计的任务 (3)
1.3课程设计的技术指标 (3)
2、信号发生器的基本原理 (4)
2.1原理框图 (4)
2.2总体设计思路 (4)
3、各组成部分的工作原理 (5)
3.1 正弦波产生电路 (5)
3.1.1正弦波波产生电路的工作原理 (5)
3.2 正弦波到方波转换路 (6)
3.2.1正弦波到方波转换电路图 (7)
3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (7)
3.3 方波到三角波转换电路 (7)
3.3.1方波到三角波转换电路图 (8)
3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (9)
4、电路仿真结果 (10)
4.1正弦波产生电路的仿真结果 (10)
4.2三角波到正弦波转换电路的仿真结果 (10)
4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (10)
5、设计结果分析与总结 (11)
1.绪论
1.1课程设计的目的
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课程设计的任务
设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器。
1.3课程设计的技术指标
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。
方波-三角波-正玄波
四川航天职业技术学院
电子工程系课程设计
专业名称：飞行器电子装配技术
课程名称：模拟电子技术课程设计
课题名称：三角波-方波振荡器
设计人员：龙思江
指导教师：罗庚
2012年6月7日
课程设计报告书评阅页
课题名称：三角波-方波振荡器
班级：G11电装
姓名：龙思江
2012年6月7日指导教师评语：
考核成绩：指导教师签名：
201 年月日
《课程设计》任务书
一、课题名称：三角波-方波振荡器
二、技术指标：
1．掌握电子系统的一般设计方法
2．掌握模拟IC器件的应用
3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力
4．掌握常用元器件的识别和测试
5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法
三、要求：
1、设计、组装、调试函数发生器
2、输出波形：正弦波、方波、三角波；
3、要有稳定的输出波形。
4、频率范围： 100HZ~1kHZ, 1HZ~10kHZ；
输出电压：方波VP-P≤24V , 三角波VP-P≤6V；
波形特性：方波tr＜30μs(1KHZ ,最大输出时)，三
角波γ△＜2％
指导教师：罗庚
学生：龙思江
电子工程系
2012年6月7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，并通过在示波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，能够快速、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建库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。本设计就是利用Multisim软件进行电路的绘制并进行仿真。
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解
第1章绪论
1.1简介
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。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)。
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。它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。正弦信号是使用最广泛的测试信号。
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路要实现从正弦波到三角波再到方波的转换电路，可以使用集成运算放
大器（Op-Amp）和滞回器电路。
以下是实现该转换电路的步骤：
1. 正弦波至三角波的转换：将正弦波输入到一个比较器电路中。比较
器电路由一个集成运算放大器和两个电阻组成。其中一个电阻连接到
一个固定电压源，另一个电阻连接到一个可调电压源，可调电压源的
输出与正弦波输入相连。比较器电路会将正弦波与一个参考电压进行
比较，并根据比较结果输出高电平或低电平。通过调节可调电压源的
电压，可以改变比较器的输出电平，从而实现正弦波至三角波的转换。
2. 三角波至方波的转换：之前得到的三角波接入一个滞回器电路中。
滞回器电路也由一个集成运算放大器和两个电阻组成。其中一个电阻
连接到固定电压源，另一个电阻连接到滞回器电路的输出端。滞回器
电路会将三角波的波峰和波谷进行限幅，输出一个具有较高/低电平的
方波信号。
需要注意的是，电阻值的选择以及比较器和滞回器电路的参数设置，
都会影响转换电路的性能和效果。可根据具体需求进行调整。
设计题目：如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换
内蒙古工业大学信息工程学院
课程学习报告
设计题目：如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换
课程名称：模拟电子技术
班级：通信10-1 班
姓名：
学号：
成绩：
指导教师：
设计题目：如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换
一、课题设计任务与要求
1、输出电压：0-1V之间
2、频率范围：20Hz-20kHz之间
3、信号频率：1KHz的正弦波、2KHz的方波和三角波
任务如下：
1KHz的正弦波
2KHz
2KHz的方波
2KHz
二、总体电路设方案
(1)函数信号发生器设计思路
①产生正弦波可以通过RC文氏电桥正弦波振荡电路，通过控制RC的值达到选频即控制频率大小的目的。
②产生的方波经RC积分电路后输出，得到三角波，为调节幅值，则用电压跟随器隔离三角波输出端，再用电位器接在运放输出端调节电压输出幅值。
③要先产生方波，就必须先用电压比较器和稳压管组成方波产生电路，为调节幅值，则用专用的电压跟随器隔离方波产生端，再用电位器接在运放输出端调节电压输出幅值。
(2)函数信号发生器原理
函数信号发生器是一种用来产生特定需要波形信号的装置，比较常见的有方波、三角波、正弦波和锯齿波发生器。本实验用来产生正弦波--方波--三角波信号。
正弦波发生器：采用RC桥式振荡电路实现输出为正弦波。
②正弦波转换成方波发生器:采用电压比较器与稳压管相结合，实现输出为方波。
③方波转三角波发生电路：将RC积分电路与运放结合，实现方波转三角波。
（图一）正弦波发生电路图
（图二）正弦波转换成方波发生电路图
（图三）方波转换成三角波发生电路图错误!未指定书签。
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路正弦波-三角波-方波转换电路是一种电路设计，可以将输入的正弦波
信号转换为三角波信号或方波信号。以下是一个简单的示例电路设计：材料：
- 电源供应
- 运算放大器
- 电阻
- 电容
- 开关
步骤：
1. 将电源供应连接到运算放大器的正极和负极。
2. 将一个电阻连接到运算放大器的负极，并将另一个电阻连接到运算
放大器的输出端。
3. 将这两个电阻连接到一个开关上。
4. 将一个电容连接到运算放大器的输出端，另一端连接到运算放大器
的负极。
5. 将开关设置为关闭状态。
6. 连接输入的正弦波信号到运算放大器的正极。
7. 连接示波器或者峰值检测器到运算放大器的输出端，以输出转换后
的波形。
工作原理：
当开关关闭时，输入的正弦波信号通过电阻和电容组成的RC网络，经
过滤波后形成三角波信号。当开关打开时，电容的充电和放电过程，
使输出信号变为方波信号。通过控制开关的打开和关闭状态，可以在
正弦波、三角波和方波之间切换。
以上是一个简单的示例电路设计，实际的电路设计可能会根据具体的
需求和材料进行调整和改进。使用电路设计软件（如Multisim）可以
帮助进行电路模拟和优化。
三角波方波正弦波
Vcc/3时，V0翻转为高电平。电容器C2放电所需的时间为
tpL= ( 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
tpH= (R1+R3+ Rp) C2ln2=0.7( R1+R3+ Rp) C2
4.用Multisim10电路仿真
4.用proteus进行电路仿真 仿真电路图如下：
图8 输出方波电路的仿真
仿真结果如下： 。
5 altium designer制图及PCB板的制作和 PCB原理图
利用altium designer制图软件进行原理图绘制。
图11 正弦波、三角波、方波产生原理图
. PCB布线图 将制图软件中的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
6.2 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。
模电课程设计波形转换
三角波经过RC低通滤波器变成正弦波。其中， 为输入端输入频率为1KHz的三角波，RC回路的输出输入电压之比为
回路的时间常数 ，令 ,则
当 时，波形被截掉；当 时，波形输出，但是会有衰减，所以输出为正弦波。
2.6 脉冲波产生的工作原理
图2-6 脉冲波产生的原理图
输入端 输入的频率为1KHz的方波经过微分电路后输出同频率的脉冲波。
3.1 仿真电路图及参数选择…………………………………………………（8）
3.2 仿真结果及分析……………Байду номын сангаас…………………………………………（10）
4收获与体会………………………………………………………………………（10）
5 仪器仪表明细清单………………………………………………………………（11）
参考文献……………………………………………………………………………（11）
3.电路仿真及结果
3.1 仿真波形
图 3-1 正弦波发生电路产生的波形
图 3-2 正弦波转化成的方波波形
3-3 方波转化成的三角波波形
图3-4 三角波转化成的正弦波波形
图 3-5 方波转化成的脉冲波波形
3.2 仿真波形分析
1．这几个波形在最初的时候都是不规则的。原因是电路中存在电阻和电容，电流达到稳定需要一段时间。
模电设计性实验之正弦波-方波-三角波
模拟电路提高性实验
学院：
科目：
指导老师：
学生：
学号：
班级：
波形发生及转换器
一、实验任务要求
用面包板搭建一个波形发生及转换器，测试满足要求后，在电路板上焊接出来。指标要求如下：
1.±12V直流电源供电，输出3路波形：正弦波、方波和三角
波.
2.信号频率1kHz,3种波形幅度均为±4V.
3.信号频率和幅度连续可调，尽量减小波形失真.
二、方案论证
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。本实验采用先产生正弦波，再将正弦波转换为方波，最后将方波转换为三角波的电路设计方法首先，±12V直流电源供电给运放，产生正弦波，本实验使用文氏振荡电路作为第一级电路，通过调节50kΩ的电位器将部分输出电压叠加反馈到输入电路；第二级使用滞回比较器将正弦波转换为方波，同时通过10kΩ和20kΩ的电阻串联取出部分电压反馈到输入，但本级电路无法调节输出的方波幅度；第三级为反相求和运算电路，使得输入的方波幅度可调；第四级通过一个积分运算电路将方波转变为三角波，取第三级的输出为输入，并通过50kΩ的电位器调节三角波的幅度。
本实验中除了第一级的两个200kΩ的可调电位器用来调节幅度外，其余50kΩ的电位器均是用来调节幅度，使得正弦波、方波、三角波三种波形的幅度可调范围较大，而且本电路均引入反馈，尽量减小波形失真。
三、实验电路图及说明
说明：
第一级为RC桥式正弦波振荡电路，两个200kΩ的电位器接入电路的电阻相同，作用为调节正弦波的频率；50kΩ的电位器的作用是调节幅度。
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解
模拟电⼦⽅波—正弦波—三⾓波转换全解
第1章绪论
1.1简介
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。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)。
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。它⽤于产⽣被测电路所需特定参数的电测试信号。在测试、研究或调整电⼦电路及设备时，为测定电路的⼀些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际⼯作中使⽤的待测设备的激励信号。当要求进⾏系统的稳态特性测量时，需使⽤振幅、频率已知的正弦信号源。当测试系统的瞬态特性时，⼜需使⽤前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在⼀定范围内进⾏精确调整，有很好的稳定性，有输出指⽰。信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发⽣器、矩形脉冲信号发⽣器、函数信号发⽣器和随机信号发⽣器等四⼤类。正弦信号是使⽤最⼴泛的测试信号。
模电课程设计 三角波正弦波变换设计
目录之蔡仲巾千创作
1．设计要求 (2)
2．总体方案 (2)
3．设计原理 (3)
3.1 总体电路图 (3)
3.1.1 硬件电路分
析··························
(3)
3.1.2 差分式放大电
路··························
(4)
3.1.3 镜像恒流源电
路··························
(4)
3.2 设计所用软件简
介 (5)
4．原理分析与计算 (5)
5．电路的仿真分析及结果 (6)
6．实物连接与调试结果 (8)
7．此次设计过程中所遇到的问题及解决措施······························
(11)
8．设计的心得体会 (12)
9．参考文献 (12)
1.设计要求
在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件以及整机设备时，都需要有信号源，由它发生分歧频率、分歧波形的电压、电流信号并加到被测器件、设备上，用其他丈量仪器观察、丈量被测者的输出响应，以分析和确定它们的性能参数。而波形发生器是它们中一种更为经常使用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。本次课程设计应用所学电路设计构成可由生三角波变换为正弦波。可根据需要对该正弦波进行利用或者是进一步处理。
在本设计方案中，三角波——正弦波的变换电路主要由差分式放大器来完成。差分式放大电路的工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力强，可以有效的抑制零点漂移。利用差分放大器可将低频的三角波转换成正弦波。波形变换是利用差分放大电路的非线性特性。
模拟电子电路课程设计——正弦波-三角波-方波函数发生器
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；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
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
目录
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
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。
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。
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第1章绪论
1.1简介
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。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)。
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。它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定围进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。正弦信号是使用最广泛的测试信号。
现在,我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出正弦波、方波、三角波的简易发生器。
众所周知，制作函数发生器的电路有很多种。本次设计先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，这是一种频率可调的移相式正弦波发生器电路，其频率稳定一般为实验所
确定，然后可以通过改变电容值来改变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。它的制作成本不高，路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。该函数发生器要求能输出频率围可调的正弦波、方波和三角波，能够很好的实现本次试验的目的,将一些线性和非线性的元件与集成运放组合,输出性能良好的波形.由正弦波、方波或三角波的发生器产生相应的信号，通过相互转换实现多种波形的输出。正弦波可以由RC正弦波振荡电路产生，之后通过过零比较器可产生方波，再积分可得三角波。通过调节 RC 振荡电路中的振荡电阻来实现频率可调。通过调节比例运算电路的反馈电阻来实现幅度可调，最终做成要求的函数发生器。
1.2设计目的
1．掌握电子系统的一般设计方法
2．掌握模拟IC器件的应用
3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力
4．掌握常用元器件的识别和测试
5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法
1.3设计任务
方波－三角波－正弦波函数发生器
①输出波形频率围为10Hz～10kHz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。
第2章实验方案的设计
2.1原理框图
图2-1 原理框图
2.2正弦波发生电路的工作原理
一、产生正弦振荡的条件:
正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路；反馈网络；选频网络；稳幅电路个部分。
二、正弦波振荡电路的组成判断及分类：
(1)放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，电路获得一定幅值的输
出值，实现自由控制。
(2)选频网络：确定电路的振荡频率，是电路产生单一频率的振荡，即保证电路产
生正弦波振荡。
(3)正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于其反馈信号。
稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定。
方波
三角波正弦波
电压比较器积分电路低通滤波器
三、判断电路是否振荡的方法：
(1)是否满足相位条件，即电路是否正反馈，只有满足相位条件才可产生振荡。
(2)放大电路的结构是否合理，有无放大能力，静态工作是否合适；
(3)是否满足幅度条件。
四、正弦波振荡电路检验：
(1)
则不可能振荡； (2)
振荡，但输出波形明显失真； (3) 产生振荡。振荡稳定后
。此种情况起振容易，振荡稳定，输
出波形的失真小。 五、RC 正弦波振荡电路：
常见的RC 正弦波振荡电路是RC 串并联式正弦波振荡电路，它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。串并联网络在此作为选频和反馈网络。
图2-2 RC 桥式正弦波振荡电路
RC 桥式正弦波振荡电路的构成如图所示。当
RC 1
wo w ==时，RC 选频网络的相移为零，这样RC 串并联选频网络送到运算放大器同向输入端的信号电压Vi 与输出电压Vo 同相，所以RC 反馈网络形成正反馈，满足相位平衡条件。为使在震荡建立期间信号做增幅震荡，应选择R1和R2可使Af ≥3，保证。因此它的起振条件为： ；它的振荡频率为： 。它主要用于低频振荡。要想