函数信号发生器-低频电子线路实验报告

函数信号发生器
一、实验要求
掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法与测试技术，学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。

二、实验电路设计要求
频率范围100Hz~1kHz；输出电压：方波U p-p≤24V，三角波U p-p=6V，正弦波U p-p>1V。

频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；波形特性方波t r<30u s（1kHz，最大输出时），三角波r△<2%，正弦波r～<5%。

三、设计电路基本思路
本次设计的基本思路是：先利用集成运放的应用（比较器，积分器）产生方波和三角波，随后再利用差分放大器作为三角波-正弦波的变换电路。

方波和三角波的产生电路容易理解：比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波。

这样就可以构成方波，三角波发生器。

原理图：
根据比较器门限计算式和积分器输出计算式：
三角波幅度：Vom=R2Vcc/(R3+RP1)
方波，三角波频率：f=(R3+RP1)/4R2(R4+RP2)C2
由上，可以改变C2大小改变频率范围，调节RP2实现频率微调，调节RP1可实现幅度微调，但是相应地也会改变频率，所以最好在最初就设计好三角波的幅度。

正弦波电路：
利用差分放大器的特点和传输特性，可以将频率较低的三角波变换为正弦波。

为了使输出波形更接近正弦波，设计时需注意：差分放大器的传
输特性曲线越对称、线性区越窄越好；三角波的幅值V m应接近晶体管的截止电压值。

四、仿真电路设计
方波、三角波电路：
正弦波电路：
五、仿真现象
值得一提的是，在方波、三角波产生电路中，由于集成运放本身的延时性，在频率变大时难免会出现被“削顶”的现象，从而之后也会影响正弦波的波形。

六、总结
这项实验是我本学期第一个完成的仿真电路实验，通过本次实验，上学期学到的电路知识得到了一定的回顾复习，并且也学习到了方波，三角波，正弦波的设计思路，更主要的是通过本实验培养了分级小电路系统组建电路整体的思想。