设计制作正弦波-方波-三角波函数转换器
正弦波—方波—三角波函数发生器设计报告之欧阳德创编
模拟电子技术——课程设计报告题目：函数波形发生器专业：应用电子技术班级：应用电子技术（五）班学号： 0906020129姓名：刘洪小组成员：刘洪阙章明日期：2010-6-24目录（信号发生器）1 函数发生器的总方案及原理框图 (1)1.1电路设计原理框图 (1)1.2 电路设计方案设计 (1)2设计的目的及任务 (2)2.1 课程设计的目的 (2)2.2 课程设计的任务 (2)2.3课程设计的要求及技术指标 (2)3 各部分电路设计 (3)3.1总电路图 (3)3.2正弦波产生电路的工作原理、仿真及结果 (3)3.3 正弦波－方波发生电路的工作原理、仿真及结果 (4)3.4方波－三角波转换电路的工作原理、仿真及结果 (5)3.5电路的参数选择及计算 (5)4 电路的安装与调试 (7)4.1 正弦波发生电路的安装与调试 (7)4.2方波－三角波的安装与调试 (7)4.3总电路的安装与调试 (7)5 电路的实测结果 (8)5.1 正弦波发生电路的实测结果 (8)5.2正弦波－方波转换电路的实测结果 (8)5.3 方波－三角波转换电路的实测结果 (8)5.4 实测电路波形、误差分析及改进方法 (8)5.5 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (8)6 实验总结 (9)7 仪器元件明细清单 (9)8 参考文献 (9)1函数发生器的总方案及原理框图1.1电路设计原理框图正弦波振荡器过零电压比较器积分器图1.1 函数发生器原理框图1.2电路设计方案设计函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，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（如单片机函数发生器模块8038、集成运放管ua741）。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用集成运算放大器与比较器、积分器共同租成的正弦波——方波——三角波函数发生器的设计方法。
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。
简易函数信号发生器设计报告
简易函数信号发生器设计报告一、引言信号发生器作为一种测试设备，在工程领域具有重要的应用价值。
它可以产生不同的信号波形，用于测试和调试电子设备。
本设计报告将介绍一个简易的函数信号发生器的设计方案。
二、设计目标本次设计的目标是：设计一个能够产生正弦波、方波和三角波的函数信号发生器，且具有可调节频率和幅度的功能。
同时，为了简化设计和降低成本，我们选择使用数字模拟转换（DAC）芯片来实现信号的输出。
三、设计原理1.信号产生原理正弦波、方波和三角波是常见的函数波形，它们可以通过一系列周期性的振荡信号来产生。
在本设计中，我们选择使用集成电路芯片NE555来产生可调节的方波和三角波，并通过滤波电路将其转换为正弦波。
2.幅度调节原理为了实现信号的幅度调节功能，我们需要使用一个可变电阻，将其与输出信号的放大电路相连。
通过调节可变电阻的阻值，可以改变放大电路的放大倍数，从而改变信号的幅度。
3.频率调节原理为了实现信号的频率调节功能，我们选择使用一个可变电容和一个可变电阻，将其与NE555芯片的外部电路相连。
通过调节可变电容和可变电阻的阻值，可以改变NE555芯片的工作频率，从而改变信号的频率。
四、设计方案1.正弦波产生方案通过NE555芯片产生可调节的方波信号，并通过一个电容和一个电阻的RC滤波电路，将方波转换为正弦波信号。
2.方波产生方案直接使用NE555芯片产生可调节的方波信号即可。
3.三角波产生方案通过两个NE555芯片，一个产生可调节的方波信号，另一个使用一个电容和一个电阻的RC滤波电路，将方波转换为三角波信号。
五、电路图设计设计的电路图如下所示：[在此插入电路图]六、实现效果与测试通过实际搭建电路，并连接相应的调节电位器，我们成功地实现了信号的幅度和频率调节功能。
在不同的调节范围内，我们可以得到稳定、满足要求的正弦波、方波和三角波信号。
七、总结通过本次设计，我们成功地实现了一个简易的函数信号发生器，具有可调节频率和幅度的功能。
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。
本次课程设计的目的：采用555集成芯片外界电容电阻来产生正弦波、方波、和三角波，先通过555芯片产生波形通过电容形成方波，接着经过两个电阻分别出现三角波和正弦波，经过仿真得出了三个波形的波形图，通过实验掌握电子系统的一般设计方法，培养综合应用所学知识来指导实践的能力，掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。
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2KHz2KHz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。
三、电路设计与原理说明1、正弦波发生电路的工作原理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。
设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路
目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (133)7 参考文献 (144)I1 课程设计的目的与作用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2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1）输出各种波形工作频率范围：10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。
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-正弦波函数信号发生器 Microsoft Word 文档
课程设计说明书课程设计名称：模拟电子课程设计课程设计题目：设计制作一个方波-三角波-正弦波函数转换器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：090422学号：******** 姓名：龙敏丽评分：教师：欧巧凤、张华南20 11 年 3 月23 日模拟电路课程设计任务书20 10 －20 11 学年第2 学期第1 周－ 2 周题目设计制作一个方波-三角波-正弦波函数转换器内容及要求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。
能根据题目的要求，综合所学知识，进行资料查询、系统设计、选用合适的元器件，先仿真通过后，用万能板/实验箱制作调试和进行结果分析，按学院要求的格式写出总结报告进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 3天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试： 3.5天4. 验收：0.5天学生姓名：龙敏丽指导时间：2011年2月24日—3月3日指导地点： E-508 室任务下达2011年 2月22日任务完成2011 年 3 月 3 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□√指导教师欧巧凤系（部）主任付崇芳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。
【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。
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。
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．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.3集成运放lm324简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.3方案三．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.1正弦波发生电路的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.2正弦波变换成方波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.3方波变换成三角波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93.4正负12V直流稳压电源的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104.电路仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.1总波形发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.2正弦波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134.3方波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．144.2三角波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．145.实物制作与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155.1焊接过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155.2 实物图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．155.3调试波形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．186.数据记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．197.课设总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．208.参考书目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．219.附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 本科生课程设计成绩评定表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．241.综述1.1信号发生器概论在人们认识自然、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。
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。
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。
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
1
0.1
电容
耐压值25V
0.1uf
2
0.2
耐压值25V
470uf
3
0.6
耐压值25V
0.22uf
1
0.2
耐压值50V
3300uf
2
1
耐压值50V
0.47uf
2
0.2
耐压值25V
1uf
2
0.2
二极管
IN4007
耐压值1000V，I=1A
8
0.2
发光二极管
LED
1.5V~2.0V，10mA~20mA
7912输出U1 12V 0 0
正输出端Uo1 12V 0.2 1.7%
副输出端U02 -12V 00
波形测试部分：
1,方波：
测量要求
F32.4HZ—9.3KHZ 0.2HZ—20KHZ
测量理论绝对误差相对误差
U 2.4格*2V=4.8V 4V 0.820%
U/2=2.4V
方波三角波的仿真电路图
注：调节Rw可以实现频率可调.
（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电压，常用的整流滤波电路有全波整流、桥式整流，此处用的是桥式整流电路。
（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
U4.8格*1V=4.8V 4V 0.820%
U/2=2.4V
从图可看出波形基本正常
误差分析：
1.参数设计不是非常完美；
2测量仪器本身的老化产生的误差；
正弦波-方波-三角波发生电路设计
东华理工大学长江学院课程设计报告正弦波-方波-三角波发生电路设计学生姓名:专业：班级：指导教师：正弦波-方波-三角波发生电路设计函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，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)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
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；也可以首先产生正弦波，再将正弦波变成方波-三角波或将方波变成三角波等等。
本课题采用先产生正弦波，再将方波变换成三角波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：由比较器和积分器组成正弦波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，目录1、正弦波发生器 (3)2、方波发生器 (4)3、三角波发生器 (7)4、正弦波-方波-三角波发生器 (9)5、总电路图、元器件清单 (10)6、心得体会及参考文献 (11)简述：方波、正弦波、三角波是电子电路中经常用到的信号，设计一个正弦波-方波-三角波发生电路。
具体技术要求如下：（1）正弦波-方波-三角波的频率在100Hz-20KHz范围内连续可调；（2）正弦波和方波的信输出幅度为6V，三角波的输出幅度在0-2V之间连续可调；正弦波的失真度r5%；（4）设计上述电路工作所需的直流稳压电源电路。
使用仪器及测量仪表：选用元器件（1）.集成运放F007（a741）;(2)稳压及开关二极管；（3）电阻、电容、电位器若干。
测量仪表（1）直流稳压电源；（2）示波器；（3）万用表（4）频率计（5）交流电压表一、正弦波发生器其振荡频率为1kHz。
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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：：2009年7月2日模拟电路课程设计报告正弦波-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R L C=(3～5)T/2的条件。
两个二极管分别与LM7812和LM7912反向并联，取到保护电路的作用。
同时在后面有两个发光二极管监视电路。
变 压 整 流 滤 波 稳 压 负 载2．稳压电路稳压电路中用三端固定稳压器组成固定电压输出电路，用Ｃ为抗干扰电容，用以旁路在输入导线过长时窜入的高频干扰脉冲，Ｃi 是用来改善输出瞬变特性和防止电路产生自激振荡．所接的二极管对稳压器起保护作用，防止输入端短路时Ｃ2上电荷对稳压器部放电使部输出管击穿而损坏．三端固定式集成稳压器构成稳压电路时要求输入电压Ｕi 不能过低，Ｕi —U 0>3V根据输出电压、电流选用三端集成稳压器及输入电压。
信号发生部分 1.正弦波部分用文氏桥电路,电路由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四个部分组成。
放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻以减少放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅决定于选频网络，因此通常选用引入电压串联负反馈的放大电路。
正反馈网络的反馈电压U f 是同相比例运算电路的输入电压，因而要把同相比例运算电路作为整体看成电路放大电路，它的比例系数是电压放大倍数，根据起振条件和幅值平衡条件有311≥+==R Rf up uo Au Rf ≥2R1 11R Rf RfR R += 且振荡产生正弦波频率Rcf π210=正弦波电路参数设计：由于RC 桥式振荡的振荡频率是由RC 网络决定的，因此选择RC 的值时，应把已知的振荡频率作为主要依据。
同时，为了使选频网络的特性不受集成放大器输入和输出电阻的影响，选择R 时还应考虑R 应该远远大于集成远放的输出电阻，并且要远远小于集成远放的输入电阻。
根据已知条件，由f o =1/（2πRC ）可以计算电容的值，实际应用时要选择稳定性好的电阻和电容。
R1和Rf 的值可以由起振条件来确定，通常取Rf=2.1R1，这样可以保证起振又不会使输出波形严重失真。
因为0.2KHz <Rc f π210=<20KHz得≤Ω9.7R Ω≤K 9.7。
又因Rf ≥2R1取Rf=2.1R1 11R Rf RfR R +=可得R1=1.21.3Rf。
设计R 1要考虑失调电流及其漂移影响，应该取R=R1//Rf 。
综合上述两个条件可以算出R1的值为11.7Ω～11.7K ，则Rf 应为24.49Ω～24.49K 。
实际应用时应当调节这两个电阻的值使其满足要求。
２．正弦波－方波转换部分正弦波到方波的转换采用的是过零比较器，从集成运放输出端的限幅电路可以知道 U0=±R3/(R3+R2)Uz由幅值是两伏与及市产的情况，选所以选Uz=±6.2的稳压管，如果选R3为1 K Ώ，则(R3+R2)的值约为3 K Ώ3. 方波－锯齿波转换部分此电路由反相输入的过零比较器和RC 电路组成。
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=+U T 。
Uo 通过R3对电容C 正向充电，如图中实线箭头所示。
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 ≥0,Uo 从+Uz 跃变为-Uz,与此同时Up 从+Ut 跃变为-Ut 。
随后，Uo 又通过R3对电容C 反向充电，如图中虚线箭头所示。
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 ≤0,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。
±U T =±R 2∕(R 6+R W )U 02m T=2R 6(R 6+R W )C 3∕R 7运放的反相端接基准电压，即U-=0，同相输入端接输入电压Uia ，R6称为平衡电阻。
比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc ，低电平等于负电源电压-Vee （|+Vcc|=|-Vee|）, 当比较器的U+=U-=0时，比较器翻转，输出Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee 跳到高电平Vcc 。
由以上公式可得比较器的电压传输特性.当输入信号为方波Uo1，则积分器的输出Uo3为214221()O O U U dt R RP C -=+⎰Uo=+Uz,D 5导通,D 6截止，Uo 3=-1/(R 6C)Uz(t1-t0)+Uo(t 0)Uo=-Uz,D 6导通,D 5截止,Uo 3=1/(R6+Rw')Uz(t2-t1)+Uo(t 1)可见积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度不相等的占空比可调的锯齿波. 经计算，如果选R 6=1k,则R 7=10K ，C=100nF. 锯齿波图与方波图如下：四、总原理图及元器件清单1．总原理图2．元件清单元件序型号主要参数数量备注号A µA741 3R 10KΏ 1R 2KΏ 1五、安装与调试对直流稳压电源测试其变压器的原副边电压，整流、滤波电压，稳压管输入输出电压，如果测试值在误差围，说明满足设计要求。
静态调试：用万用表对电路板进行静态测试，目的主要是为了防止虚焊或者漏焊。
静态调试没有问题之后方可以到实验室进行动态测试，主要测试参数有正弦波的幅值，输出波形频率围。
再对方波、三角波、锯齿波电路的静态工作点进行测试，即方波和锯齿波的幅值。
然后对电路进行动态测试。
主要是测试方波、锯齿波的振荡频率的调节围。
注意用示波器测量幅值必须把所有的微调都调到顺时针顶端。
在测量数之前必须把波形先调好，只有在波形不失真的情况下才能测量参数，否则所测数据没有任何意义。
动态调试：正弦波产生电路的安装与调试：1. 把UA741集成块插入面包板，注意布局，焊点焊接；2. 分别把各电阻放入适当位置，尤其注意电位器、稳压管的接法；3. 按图接线，注意直流源的正负及接地端。
频率的调节：固定电容C不变，改变RC振荡电路中R的值，在三角波幅值符合要求时，输出波形频率发生改变，测量频率变化围.方波发生电路的安装与调试：（1）.安装方波产生电路：1. 把UA741集成块插入面包板，注意布局；2. 分别把各电阻放入适当位置，尤其注意电位器的接法；3. 按图接线，注意直流源的正负及接地端。
(2)调试方波产生电路：1. 接入电源后，用示波器进行观察；2. 调节R9，使方波的幅值满足指标要求；3. 观察示波器，各指标达到要求后进行下一部按装。
(3)三角波、锯齿波发生电路的安装与调试：调试方法与方波相同。
变中心滑头，就可以实现占空比可调。
占空比调节：改变RW六、性能测试与分析1.直流电源部分变压器的原边输出电压和波形整流电压和波形滤波电压和波形稳压管的输出电压正弦波发生部分的仿真电路图方波发生部分的仿真电路图三角波发生部分的防真电路图锯齿波发生部分的防真电路数据处理和误差计算（一）直流电压源1.变压器的副边输出电压为15.6V 理论 U=15Vη1=(15.6-15)/15*100%=4%2.整流滤波电压稳压管的输入电压均为20.5V 理论 U=20V误差η2=（20．5-20）/20*100%=2.5%3.稳压管输出电压UO 1=+12V UO2=-11.9V 理论UO1=+12V UO2=-12V误差η3=（12-12）/12*100%=0η4=（12-11．9）/12*100%=0.833%(二)波形产生1．输出波形频率围为200.42Hz－20.843KHz且连续可调。
2．正弦波幅值为2.0Ｖ3．方波幅值为2.0Ｖ4. 三角波峰-峰值为2Ｖ，占空比可调．η5=η6=η7=（2.0-2.0）、2.0*100%=0误差分析1.参数设计不够精确。
2.所选可调电阻的调节围太大，调节不够精确。
3.调试没能很精确，产生的波形还有细微的失真现象，记录数据时，读数不精确导致误差产生．4.选用的实验元件存在系统偏差．5.选用的实验元件受温度的影响，实验时间过长导致的误差产生.6.集成运放不是理想运放，其运放性能指标对运算误差有影响。
7.焊点不均匀，或存在虚焊而引起误差。
改进该实验，减少实验误差的方法：选取精确度较高的实验器件，在选择可变电阻时要考虑到其要调节的围，尽可能的选用与要用最大限度接近的可调电阻，在振荡电路中可调电阻最好用双滑式可调电阻在调试过程中要尽可能的把波形调节到不失真，调节频率时用同轴电位器，这样不仅避免了调节困难，还能使调节的精确度更高．七、结论与心得通过该实验，我对RC振荡电路，滞回比较器，反向积分运算电路有了更进一步的了解，将课本上所学的抽象的理论知识运用于实验中，并加强了我的动手能力．在做RC振荡电路的实验中，波形产生了交越失真，没有很好的达到要求。
让我了解最深的是，对方波产生电路，如果用单限比较器，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的变化，即其抗干扰能力差，所以我选择用滞回比较器，它使输出方波更理想。