多路波形发生器及测频电路制作

多路波形发生器及测频电路制作

日期：2014.7.30

1 实验目的与意义

此次小学期是运用本学期所学模电和数电的知识进行实践，来制作多路波形发生器及测频电路。通过小学期的实习来进一步稳固所学知识和了解仿真与实际

的差距，从而达到结合实际学有所用。

2 实验内容和步骤

2.1

1、完成组合函数信号发生器的软件仿真及硬件制作。

2、对上述三种波形进行自动巡环切换输出，具有自动等时间间隔选通输出给同一个

测试端，并在示波器上显示相应输出波形。

2.2实验指标

1、每种波形的频率范围：10Hz—999Hz；

2、至少产生三种波形，例如矩形波，三角波，正弦波等；

3、三角波和正弦波的峰值≥2V，矩形波的峰值3V~5V；

4、具有自动选通功能；

5、显示读数稳定，每种波形显示时间为10秒；

6、电路布局整体美观，合理。

2.3实验思路

图1

2.4实验原理

1、波形发生器

图2

通过中间的积分起震器产生振荡反馈至第一个运放激励产生方波，然后方波经过积分电路产生三角波，三角波再经过第三个滤波器产生正弦波。其中R7与C1决定了起震频率。把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图所示，则比较器1A输出的方波经积分器2A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，这样即可构成三角波、方波发生器。图为方波、三角波发生器输出波形图。由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性度大大改善。

电路振荡频率：f

0=R

2

／4R

1

（R

f

+R

w

）C

f

方波幅值：U’

om =±U

Z

三角波幅值：U

om = U

Z

R

1

／R

2

调节RW可以改变振荡频率，改变比值 R

1／R

2

可调节三角波的幅值

图6

2、555定时器

首先利用555定时器和单稳态解法直接产生1秒的高电平，这运用于频率计时。第二快板同第一块一样产生1秒高电平然后用160分频产生10秒，运用于倒计时。

2.5元件选择

表1

元器件名称元器件数量

TL074 3

74LS160 6十进制计数器

74LS48 6七线译码器

NE555 2

74LS04 2

74LS02 1

共阴显示管 6

4052 1模拟开关

电阻、电容、稳压管、二极管、滑动变阻器若干个。

3调试过程

3.1 调试步骤

3.1.1 连接波形发生器，调试电阻电容使三种波形的频率与幅值满足实习要求，并保证波形没有严重失真现象。

3.1.2 连接555定时器，调节阻值与电容的大小使得第一个定时器产生一秒的高电平。第二个555定时器满足一个周期为一秒钟，再用160分频使得一周期为十秒。

3.1.3 连接数电使得时钟信号得以控制数码管按照要求显示所得数据。

3.2 调节过程以及出现问题

3.2.1 波形发生器的调节：在一开始连接过后波形没有输出。经过学长与老师的指导后的到了以下几点：1、检查波形时先用试验台的波形发生器来检查起震器，再逐一检查波形。

2、频率不能过低，如果过低实现中电容就等于短路，从而导致波形没有产生。

3.2.2 模电数电的连接：在单独连接完两部分电路后进行总和时，出现了波形的严重失真。最后在多次的试验后发现用电阻进行耦合后波形就没有失真了。

3.2.3 波形选通：先开始用的4066经过多次试验后发现无法进行选通。经过查阅资料后发现4066无法在次选通选择波形，我们就换了4052进行选通。但发现波形虽然没有失真但是无法选通。当不经意间去除+12伏电压，再把-5伏改为-12伏就能选通了。

4 实验结果及分析

4.1 实验结果

4.1.1方波

4.1.2三角波

4.1.3正弦波

4.2 实验分析

在整个试验结束后发现试验有以下需要注意的部分：

1、连接电路时最好做好电路板背面的连接图。一方面方便连接，另一方面方便检查。

2、用电烙铁焊接时需要把焊锡覆盖焊盘，尽量保证没有虚焊。

3、但没有实验结果时，一方面检查连接，另一方面别怕麻烦积极改正和查阅资料。