模电课程设计--函数信号发生器

模拟电子技术课程设计设计课题：函数信号发生器

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前言

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。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范围可调的方波和三角波，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。正弦波可以由滞回比较电路和RC定时电路构成的电路产生，再积分可得到三角波。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。

目录

一、设计要求 (2)

二、设计步骤 (2)

三、实验报告要求 (2)

四、题目、设计任务及技术指标 (3)

五、设计内容及原理 (4)

六、设计步骤和方法 (8)

七、安装与调试 (15)

八、电路的指标结果 (16)

九、所用仪器和设备 (17)

十、心得体会 (18)

十一、参考文献 (20)

十二、附函数发生器课程设计仿真图

一、设计要求

1.电路原理图绘制正确（或仿真电路图）；

2.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法；

2.电路仿真达到技术指标。

3. 完成实际电路，掌握电路的指标测试方法；

4.实际电路达到技术指标。

二、设计步骤

1.原理了解，清楚设计内容。

2.原理及连线图绘制，仿真结果正确。

3.安装实际电路。

4.调试，功能实现。

5.教师检查及答辩。

6.完成设计报告。

三、实验报告要求

1.画图要求：

1）原理图（草图）要清楚，标注元件参数

2）正式原理图、接线图：A4打印EWB画图。3）要求用统一格式封面；

4）使用中原工学院课程设计报告专用纸。

5）图要顶天立地，均匀分布，合理布局

2.课程设计报告要求

a.题目：

b.设计任务及技术指标

c.设计内容及原理

d.设计步骤和方法（仿真、实际电路分别来写）

e.安装与调试

f.电路的指标结果（仿真、实际电路分别来写）

f.所用仪器和设备

g.参考文献

四、题目、设计任务及技术指标

1、题目：函数信号发生器

2、函数信号发生器设计任务：

设计一函数信号发生器，能输出方波和三角波两种波形。

3、主要技术指标：

1）．输出为方波和三角波两种波形，用开关切换输出；

2）．输出电压均为双极性；

3）．输出阻抗均为50Ω；

4）．输出为方波时输出电压峰值为0~7V可调，输出信号频率为100Hz ~ 6KHz可调。

5）．输出为三角波时输出电压峰值为0~5V可调，输出信号频率为

100Hz ~ 6KHz可调。

五、设计内容及原理

设计内容是要求设计一个函数信号发生器，能输出方波和三角波两种波形。而且幅度可以调节，有技术指标可以知道，两个波形发生电路可以共用一个限幅电路。所以，可以得到此电路可有三部分组成：方波发生电路，三角波发生电路，限幅电路。

（1）方波发生电路原理图及原理

1.电路结构：滞回比较电路和RC定时电路构成

（2）三角波发生电路原理图及原理

（3）限幅电路原理图及原理

有上面波形发生电路可知：方波和三角波输出的波形电压均为10V ，要做一个0~7V 的限幅电路，可以取增益为0.7，故可选择R1=10k ，R2=7K 。

六、设计步骤和方法

根据指导老师的要求，我们先画出了原理图，并计算了各电路元

件的取值，然后进行EWB 仿真。手绘原理图以及计算附在后面。

（1） 方波发生电路EWB 仿真图以及输出波形

V i

v O

R 2

1

2O R A -

==

i

v v

方波发生器仿真图（电源线没接）

（2）三角波发生电路EWB仿真图以及输出波形

三角波波发生器仿真图（电源线没接）

（3）限幅电路EWB仿真图

限幅电路仿真图（电源线没接）后面为手绘的原理图及参数计算：

七、安装与调试

周三上午，经李老师检查过EWB仿真图之后，便开始发元件，由于实验室的元件和要求的参数有些差异，最终按实验室所有的元件进行发放和焊接的，由于这次的电路不是太复杂，而且元件也比较好辨认，所以没花费太多的时间，然后就是自己按照板子自己画布局图和实物联线图，到周四上午开始焊接，由于在以往的电工实训中已经用过烙铁等工具，所以老师也没有过多的指点，大家都开始了紧张有序的焊接工作。

周四下午，我们的板子已经焊接完成，开始调试，刚开始出现了波形变形的情况，输出的三角波出现断续的情况，最后决定不经过限幅电路来检测波形，发现三角波在不经限幅电路输出时不会失真，最后就集中注意力在限幅电路上，经过测试和分析，发现电位器连到放大器二脚的那根跳线是藕断丝连的，直接导致了，波形的失真，在那出现了方波信号，最后出现的信号是两个信号的叠加，导致了波形的失真，焊接之后一切都正常了。安装调试结束后就是指导老师的的测试和验收了。

八、电路的指标结果