方波-三角波-正弦波函数信号发生器讲解
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器
方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器电子工程设计报告目录设计要求1.前言 (1)2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2)2.1原理框图 (2)3.各组成部分的工作原理 (3)3.1方波发生电路的工作原理 (3)3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4)3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (6)3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (7)3.5总电路图 (8)方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围: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。
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测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器,该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端,即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。
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而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。
关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2.输出波形:方波、三角波、正弦波;锯齿波3.频率范围:在0.02-20KHz范围内且连续可调;1.前言在人们认识自然、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。
(整理)正弦波、方波、三角波发生电路
一、设计目的及要求:1.1、设计目的:(1).掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法;(2).熟悉集成电路:集成运算放大器LM324,并掌握其工作原理。
1.2、设计要求: (1)设计波形产生电路。
(2)信号频率范围:100Hz ——1000Hz 。
(3)信号波形:正弦波。
二、实验方案:方案一:为了产生正弦波,必须在放大电路里加入正反馈,因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是,这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波,这是由于很难控制正反馈的量。
如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。
反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出,应该有选频网络,选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。
选频网络由R 、C 和L 、C 等电抗性元件组成。
正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。
正弦波发生电路的组成:放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端,产生了足够的附加相移,从而使负反馈变成了正反馈。
在振荡电路中加的就是正反馈,振荡建立后只是一种频率的信号,无所谓附加相移。
(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路图1 振荡器的方框图比较图1(a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。
由于振荡电路的输入信号i X =0,所以i X =fX 。
由于正、负号的改变,正反馈的放大倍数为:F AA A -=1f,式中A 是放大电路的放大倍数,.F 是反馈网络的放大倍数。
振荡条件:1..=F A幅度平衡条件:|..F A |=1相位平衡条件:ϕAF = ϕA +ϕF = ±2n π振荡器在刚刚起振时,为了克服电路中的损耗,需要正反馈强一些,即要求1|..|>F A 这称为起振条件。
实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器
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 =ZP V R R R 132+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RCT V dt R V CV R R R V Z TZ Z P MO 4141322==+=⎰其中R=R 4+R P2 ()C R R R R R T p p 132424++=从上述分析关系可得,调节R P2和电容C 的大小可改变振荡频率,改变R 2/(R P1+R 3)的比值可调节三角波的峰值。
② 三角波-正弦波产生电路三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示:在电路两边对称的理想条件下,流过理想的恒流源R E 的电流I O 不会随差模输入电压而变化,晶体管工作在放大区时,它的集电极电流近似为: TBE V V S E C e I I I 1111=≈α TBE V V S E C eI I I 2222=≈α假设α≈1时, )1()1(12112121TBE BE V V VC C C C C C O eI I I I I I I -+=+=+≈由于V id =V BE1-V BE2 则TidV V OC eI I -+=11同理Tid V V OC eI I+=12分析表明,如果差分电路的差模输入V id 为三角波,则I c1与I c2的波形近似为正弦波,因为单端输出电压V o3也近似为正弦波,实现了三角波-正弦波变换。
正弦波、方波、三角波发生电路
一、设计目的及要求:1.1、设计目的:(1).掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法;(2).熟悉集成电路:集成运算放大器LM324,并掌握其工作原理。
1.2、设计要求: (1)设计波形产生电路。
(2)信号频率范围:100Hz ——1000Hz 。
(3)信号波形:正弦波。
二、实验方案:方案一:为了产生正弦波,必须在放大电路里加入正反馈,因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是,这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波,这是由于很难控制正反馈的量。
如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。
反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出,应该有选频网络,选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。
选频网络由R 、C 和L 、C 等电抗性元件组成。
正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。
正弦波发生电路的组成:放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端,产生了足够的附加相移,从而使负反馈变成了正反馈。
在振荡电路中加的就是正反馈,振荡建立后只是一种频率的信号,无所谓附加相移。
(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路图1 振荡器的方框图比较图1(a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。
由于振荡电路的输入信号i X =0,所以i X =fX 。
由于正、负号的改变,正反馈的放大倍数为:FA A A -=1f,式中A 是放大电路的放大倍数,.F 是反馈网络的放大倍数。
振荡条件:1..=F A幅度平衡条件:|..F A |=1相位平衡条件:ϕAF = ϕA +ϕF = ±2n π振荡器在刚刚起振时,为了克服电路中的损耗,需要正反馈强一些,即要求1|..|>F A 这称为起振条件。
方波——三角波——正弦波函数信号发生器
方波——三角波——正弦波函数信号发生器现今世界中电子技术与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。
因此如何根据实际要求设计出简便实用的电子技术物品便显得尤为重要。
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。
能将简单的易获取的信号转换为自己所需的复杂信号是一项必不可少的技术。
以555定时器为核心器件,制作一种方波-三角波-正玄波函数转发生器,制作成本较低。
适合学生学习电子技术测量使用。
比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,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。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
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。
随着众多领域对于复杂的、可由用户定义的测试波形的需要而形成和发展起来的,波形发生器的主要特点是可以产生任何一种特殊波形,输出信号的频率、电平以及平滑低通滤波的截至频率也可以作到程序设置,因此在机械性能分析、雷达和导航、自动测试系统等方面得到广泛的应用。
而本课题设计的正是多种波形发生器。
本设计由555定时器和积分器组成方波—三角波产生电路,555定时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。
该设计在proteus仿真软件上进行了仿真,验证了该设计方法正确性和有效性。
方波三角波正弦波信号发生器(ICL8038)
方波三角波正弦波信号发生器(ICL8038)
方波/三角波/正弦波信号发生器(ICL8038)
该信号发生器采用了精密波形发生器单片集成电路ICL8038。
该电路能够产生高精度正弦波,方波,三角波,所需外部元件少。
频率可通过外部元件调节。
ICL8038的正弦波形失真=1%,三角波线性失真=0.1%,占空比调节范围为2%~98%。
ICL8038的第10脚外接定时电容,该电容的容值决定了输出波形的频率,电路中的定时电容从C1至C8决定了信号频率的十个倍频程,从500μF开始,依次减小十倍,直到5500pF,频率范围对应为0.05 Hz~0.5 Hz~5Hz~50Hz~500Hz~5kHz~50kHz~500kHz。
电路中的V1、R7、R8构成缓冲放大器,R9 为电位器,用于改变输出波形的幅度。
正弦波、方波、三角波发生电路解析
一、设计目的及要求:1.1、设计目的:(1).掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法;(2).熟悉集成电路:集成运算放大器LM324,并掌握其工作原理。
1.2、设计要求: (1)设计波形产生电路。
(2)信号频率范围:100Hz ——1000Hz 。
(3)信号波形:正弦波。
二、实验方案:方案一:为了产生正弦波,必须在放大电路里加入正反馈,因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是,这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波,这是由于很难控制正反馈的量。
如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。
反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出,应该有选频网络,选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。
选频网络由R 、C 和L 、C 等电抗性元件组成。
正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。
正弦波发生电路的组成:放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端,产生了足够的附加相移,从而使负反馈变成了正反馈。
在振荡电路中加的就是正反馈,振荡建立后只是一种频率的信号,无所谓附加相移。
(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路图1 振荡器的方框图比较图1(a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。
由于振荡电路的输入信号i X =0,所以i X =fX 。
由于正、负号的改变,正反馈的放大倍数为:F AA A -=1f,式中A 是放大电路的放大倍数,.F 是反馈网络的放大倍数。
振荡条件:1..=F A幅度平衡条件:|..F A |=1相位平衡条件:ϕAF = ϕA +ϕF = ±2n π振荡器在刚刚起振时,为了克服电路中的损耗,需要正反馈强一些,即要求1|..|>F A 这称为起振条件。
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。
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、MultisimAbstractThis 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.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。
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。
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、MultisimAbstractThis 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.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。
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:***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。
方波三角波正弦波锯齿波发生器
方波三角波正弦波_锯齿波发生器Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】电子工程设计报告目录方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围: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。
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测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器,该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端,即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。
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而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。
关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2.输出波形:方波、三角波、正弦波;锯齿波3.频率范围:在-20KHz范围内且连续可调;1.前言在人们认识自然、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。
方波三角波正弦波锯齿波
方波三角波正弦波_锯齿波发生器This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.电子工程设计报告目录方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围: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。
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测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器,该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端,即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。
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而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。
关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2.输出波形:方波、三角波、正弦波;锯齿波3.频率范围:在-20KHz范围内且连续可调;1.前言在人们认识自然、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。
函数信号发生器解读
函数信号发生器本实验室采用EE1651型函数信号发生器。
一、主要特征EE1651型函数信号发生器能直接产生正弦波,三角波,方波,锯齿波和脉冲波。
TTL / CMOS与OUTPUT同步输出。
直流电平可连续调节,频率计可作内部频率显示,也可作外测频率,电压用LED显示。
二、工作原理函数信号发生器工作时,由V / I电压-电流变换器产生二个恒流源。
恒流源对时基电容C进行充电和放电,电容的充电和放电使电容上的电压随时间分别呈线性上升和线性下降,因而在电容两端得到三角波电压。
三角波电压经方波形成电路得到方波电压。
三角波电压经正弦波形成电路得到正弦波电压,最后经过功率放大输出。
三、主要技术参数:频率范围: 0.1Hz~1MHz 分七档波形:正弦波,三角波,方波,正向或负向脉冲波,正向或负向锯齿波TTL输出脉冲波:低电平≤0.8V,高电平≥1.8VCMOS输出脉冲波:低电平≤0.8V,高电平≥13 V连续可调输出阻抗:50Ω±10%输出幅度:≥20U P-P (空载)输出衰减:20dB,40dB直流偏置:0~±10V连续可调电源:220±10%,50±2Hz四、使用说明1、面板说明EE1651型函数信号发生器前面板布局参见图(1)显示窗口显示输出信号的频率(2)显示单位指示灯显示输出信号频率的单位指示,分“kHZ”“HZ”(3) 频段选择按键输出信号频段选择,分七档,揿下某键,输出信号为对应频段的频率。
(4)频率调节旋钮用于输出信号频率的微调,调节范围:0.2*档数——2*档数,与(3)配合使用,确定输出信号频率。
(5)波形选择按键用于选择输出函数波形,依次为正弦波、三角波、方波选择按键,揿下某键,输出函数为对应的波形。
(6)波形对称性调节旋钮调节此旋钮可改变输出信号的对称性。
当处于“关”位置时,为输出对称波形。
(7)函数输出口函数信号从此端口输出(8)外扫描输入口外扫描控制信号从此端口输入。
正弦波-方波-三角波产生电路
正弦波-方波-三角波产生电路综述:正弦波、方波和三角波是按照不同波形的原理产生的电路。
此外,它们之间也存在着共同点,例如,它们都是复用的技术,均可利用振荡电路来产生多种波形。
本文旨在介绍正弦波、方波和三角波的电路原理,以及它们之间的异同点。
一、正弦波产生电路原理正弦波的产生原理,可以是指振荡电路的基本原理,或者是采用某种数字信号处理方法产生出来的。
振荡电路就是利用低压脉冲充电器充电电容,再将电容中的电荷引到另一个电荷;反复循环这个过程,便可形成一种“弹簧”式的脉冲振荡,从而形成正弦波。
按照数字信号处理的原理,把波形的高和低电压写入某种字段,用现有的处理器进行转换,便可以生成正弦波。
方波的产生电路利用了一种特殊的振荡电路来实现,它主要由四部分组成:加法->正弦波发生器->交织多路反馈网络、平衡多路反馈网络。
正弦波发生器可以产生必须控制电压大小,频率和起点电压起点(最低电压和最高电压)的正弦波;交织多路反馈网络用来调节正弦波的峰峰电压;平衡多路反馈网络则用来消除正弦波的一半电压,形成方波。
三角波产生电路也是基于共oscilla tor振荡原理实现,它利用振荡器来实现,只需改变振荡器的结构即可产生三角波。
比如,采用增益电子管、三极管和整流电路组成的振荡器,在控制调节的过程中,可以产生不同类型的振荡,从而得到完美的三角波。
四、正弦-方-三角波的异同点同点:三者都可以通过振荡电路或数字信号处理来产生。
不同点:(1)振荡电路原理上,正弦波是由低压脉冲电路充放电,产生弹性振荡;方波是利用加法/正弦/交织/反平衡振荡电路来完成;而三角波则需要增益电子管、三极管和整流电路组成振荡器,控制调节获取完美的三角波。
(2)如果以数字信号处理来产生各类波形,则不存在性质上的差别,就是利用现有的处理器,把波形的高和低电压写入某种字段,进行转换,即可产生对应的波形。
本文对正弦-方-三角波的产生电路及其异同点进行了简要说明。
方波_三角波_正弦波_锯齿波发生器
电子工程设计报告目录设计要求1.前言 (2)2方波、三角波、正弦波发生器方案 (3)2.1原理框图 (3)3.各组成部分的工作原理 (4)3.1 方波发生电路的工作原理 (4)3.2 方波--三角波转换电路的工作原理 (5)3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (7)3.4 方波—锯齿波转换电路的工作原理 (8)3.5总电路图 (9)方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围: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。
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测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器,该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端,即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。
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而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。
关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2.输出波形:方波、三角波、正弦波;锯齿波3.频率范围:在0.02-20KHz范围内且连续可调;1.前言在人们认识自然、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。
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。
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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。
作为一名电子类的大学生,在学习理论知识的同时也应增强学生的动手能力,电子课程设计为大学生提供了一个大的平台,将理论知识与实践相结合。
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。
本次实验是设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器。
通过各个途径查找资料,从而设计出理想的电路图并仿真;方案通过后开始制作电路板,需进行排版、焊接、布线等操作;电路板制作完后就进行调试,通过调试可检查电路板是否合格。
其中方案设计及电路分析思路值得学生学习和研究,从而将该方案更好地应用到课程设计中。
第一章设计内容及要求1.1、设计任务和要求设计制作一个产生方波——三角波——正弦波函数转换器要求: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±2v3.方波幅值为±2v4.三角波峰-峰值为2v,占空比可调1.2、设计目的1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2.培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。
3.通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范,能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。
5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度第二章系统设计方案2.1本系统方案包括三个部分1、比较器电路2、积分器电路3、差分放大器电路2.2硬件电路方案设计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。
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路如下图2.1所示:图2.1 设计框图系统设计电路总图如图2.2所示图2.2系统设计电路总图第三章各单元电路的工作原理3.1方波发生电路因为方波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平(如图3.1所示),所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。
方波电压状态如下图3.1所示:图 3.1 方波电压状态此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成(如图3.2所示)。
RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、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R1对电容C正向充电。
反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高,当t趋于无穷时,Un 趋于+Uz;但是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut 跃变为-Ut。
随后,Uo又通过R1对电容C反向充电。
Un随时间逐渐增长而减低,当t趋于无穷大时,Un趋于-Uz;但是,一旦Un=-Ut,再减小,Uo就从-Uz跃变为+Uz,Up从-Ut跃变为+Ut,电容又开始正相充电。
上述过程周而复始,电路产生了自激振荡。
方波发生电路如下图3.2所示:图 3.2 方波发生电路欲改变输出电压的占空比,就必须使电容正向和反向充电的时间常数不同,即两个充电回路的参数不同。
利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路,从而实现占空比可调如下图3.3所示:图 3.3占空比可调电路 占空比的计算式为:2111τττ+=T T 。
3.2 方波---三角波转换电路将方波电压作为积分运算电路的输入,在其输出就得到三角波电压(如图3.4所示)。
当方波发生电路的输出电压Uo=+Uz时,积分运算电路的输出电压Uo 将线性下降;而当Uo=-Uz时,Uo将线性上升。
积分电路的输入电压是滞回比较Uz,器的输出电压Uo1,而且Uo1不是+Uz,就是-Uz。
设初态时正好从-Uz跃变为+则积分电路反向积分,Uo随时间的增长线形下降,一旦Uo=-Ut,再稍减小,Uo1将从+Uz跃变为-Uz。
积分电路正向积分,Uo随时间的增长线形增大,一旦Uo=+Ut,再稍增大,Uo1将从-Uz跃变为+Uz,回到初态,积分电路又开始反向积分。
电路重复上述过程,因此产生自激振荡,三角波发生电路如下图3.5所示:图 3.4 三角波发生电路方波-三角波波形图如下图3.5所示:图3.5方波-三角波波形3.3三角波---正弦波转换电路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,可以有效的抑制零点漂移,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。
正弦波电路如下图3.6所示:图3.6 正弦波发生电路为使输出波形更接近正弦波:(1)传输特性曲线越对称,线性区越窄越好;(2)三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。
(3)图为实现三角波——正弦波变换的电路。
其中R4和R12调节三角波的幅度,R13调整电路的对称性。
电容C1为隔直电容,C2和C3为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形。
第四章安装、调试与结果分析4.1 软件仿真将上述设计方案进行仿真得到如下结果:(1)方波-三角波-正弦波仿真图如下图4.1所示:图4.1方波-三角波-正弦波仿真图仿真是对电路可行性的理论分析,是检验电路正确性的辅助手段。
设计时按照理论计算选取的电路参数,带入进行仿真后,基本得到设计的参数要求,即方波幅值为±2v,三角波峰-峰值为2v,正弦波幅值为±2v。
4.2 安装电路1. 将LM324装上电路板,设计并排版,使各元件易于焊接且美观;2. 分别把各电阻及电容放入适当位置,尤其注意电位器和稳压管的接法,由于本电路用到了三个LM324,所以应明确各管脚的接线位置,并将电阻电容等焊在易于连线的位置,避免短路、少焊、虚焊等问题,也使电路易于检查;3. 按图接线,注意直流源的正负及接地端。
4.3 实物调试及故障分析与排除将LM324的4脚和11脚分别接正负电压,接上示波器观察波形。
首先分别调试各电路,在调试方波发生电路时,发现虽然有波形产生,但幅值偏小,达不到要求,多次检查后发现,LM324所接的是±5V电压,当调整至±15V电压后,幅值增大,基本达到设计要求。
之后调试三角波发生电路,发现也是幅值达不到要求,并且波形部分失真,又进行了仿真,并在电路板上插线连接模拟了真实电路,改变了电路参数,之后达到了设计要求。
最后调试正弦波发生电路,起初没有波形产生,后将万用表打至蜂鸣档检查电路各连接点是否短路和电路焊接是否正确,找到了问题,发现有一处出现了少焊,重新焊接后,有波形产生,但发生了严重失真,于是又进行仿真,再次用电路板插线连接模拟真是电路,改变电路参数,使波形达到设计要求,但是频率范围比较窄,改变了图中某些元件的参数(变换了电容)后,重新调试,基本达到了设计要求。
各波幅值达到设计要求后,又对参数进行了调整,使其频率在0.02Hz~20KHz且连续可调。
实验小结经过两个星期的课设实验,收获了挺多的。
前一个星期大都是在图书馆或是电脑上花费的,主要是查找实验相关的资料并设计出合理的实验方案,单就方案设计就让人头疼,不过依靠现在发达的科技以及图书馆的丰富的资料,终于设计出了合理的方案。
方案设计以及仿真都还是挺顺利的,在老师的检查下,方案得到了老师的认可,接下来便是制作转换器电路板。
在这方面,存在挺多问题的,象是电路排版,焊接,都挺难的,总之要细心加耐心。
焊接是个技术活,要多次练习焊接,才能焊出好的作品,不会出现虚焊,焊盘脱落。
做了两个电路板,都出现了虚焊,在调试过程中都不理想,波形出不来,只有先检查电路,再检查焊的有没问题,检查多次才找出了问题,好多处都出现了虚焊以及电路设计方面还有待改进,于是又重新调整了一下电路,并重新制作。