-正弦波-方波-三角波函数转换器
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。
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。
方波转三角波转正弦波信号
课程设计报告题目方波、三角波、正弦波信号发生器设计课程名称模拟电子技术课程设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号课程设计地点课程设计学时 1周指导教师目录1、绪论 (3)1.1课程设计目的.......... (3)1.2课程设计的任务 (3)1.3课程设计的技术指标 (3)2、信号发生器的基本原理 (4)2.1原理框图 (4)2.2总体设计思路 (4)3、各组成部分的工作原理 (5)3.1 正弦波产生电路 (5)3.1.1正弦波波产生电路的工作原理 (5)3.2 正弦波到方波转换路 (6)3.2.1正弦波到方波转换电路图 (7)3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (7)3.3 方波到三角波转换电路 (7)3.3.1方波到三角波转换电路图 (8)3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (9)4、电路仿真结果 (10)4.1正弦波产生电路的仿真结果 (10)4.2三角波到正弦波转换电路的仿真结果 (10)4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (10)5、设计结果分析与总结 (11)1.绪论1.1课程设计的目的课程设计的目的在于巩固和加强电子技术理论学习，促进其工程应用，着重于提高学生的电子技术实践技能，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力，了解开展科学实践的程序和基本方法，并逐步形成严肃、认真、一丝不苟、实事求是的科学作风和一定的生产观、经济观和全局观。
1.2课程设计的任务设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器。
1.3课程设计的技术指标.设计.组装.调试函数发生器2.输出波形正弦波.方波.三角波3.频率范围0.02—20kHZ范围内可调4.输出电压方波幅值为5V正弦波幅值为±5V三角波峰-峰值为5V占空比可调。
1.4课程设计题目及要求信号发生器是一种能够产生多种波形,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，可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解
第1章绪论1.1简介在人们认识自然、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。
波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形。
传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的波形发生器，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)。
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。
它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。
基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器
课程：Multisim课程设计班级：10电信本2班姓名： 6 2 2学号：*********教师：***课程设计----基于Multisim的方波、三角波和正弦波发生器一．设计目的1．掌握电子系统的一般设计方法2．掌握模拟IC器件的应用3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力4．掌握常用元器件的识别和测试5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法二．设计要求能够同时显示出方波、三角波和正弦波。
三．设计原理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晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦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；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，本课程设计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。
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。
图1 原理框图方波发生电路工作原理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=f0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。
正弦波方波三角波发生器设计
一设计的目的及任务1.1 设计目的1 掌握电子系统设计的一般方法。
2 培养综合应用理论知识指导实践的能力。
3 掌握电子元件的识别和测试。
4 了解电路调试的基本方法。
1.2 设计任务和要求1 设计一个能产生正弦波方波三角波的函数转换器。
2 能同时输出一定频率一定幅度的3种波形：正弦波、方波和三角波。
3 可以用±12V或±15V直流稳压电源供电。
1.3 课程设计的技术指标1输出波形频率范围0.02hz～20khz且能连续可调。
2 正弦波幅值为±2V。
3方波幅值为2V。
4三角波峰峰值为2V且占空比可调。
二方案比较与论证2.1方案一方案一采用LC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路，构成正弦波-方波-三角波函数转换器。
LC正弦波振荡电路具有容易起振、振幅大、频率调节范围宽等特点，但是输出波形较差。
LC正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.1.1 方案一原理框图2.2方案二方案二采用石英晶体正弦波振荡电路产生正弦波，石英晶体正弦波振荡电路具有振荡频率稳定度高的优点，但其频率调节性能较差且受环境温度影响大。
石英晶体正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.2.1 方案二原理框图2.3方案三方案三首先用一个RC振荡电路产生正弦波，然后在用一个电压比较器产生方波，最后在方波基础上利用积分电路产生三角波。
电路框图如图2.3.1所示。
RC正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.3.1 方案三原理框图综上三种方案，方案一虽然对频率的调节性能好，但输出波形较差；方案二振荡频率稳定性好，但频率不易调节，且受环境影响大，对电子元件要求也较高；方案三能实现频率的连续可调，具有简单容易操作等优点，而且对电子元件的要求也不高，都为常用元件。
综上所述，方案三为最佳方案。
三 系统组成及工作原理3.1正弦波发生电路的工作原理3.1.1 产生正弦波的振荡条件所谓正弦振荡，是指在不加任何输入信号的情况下，由电路自身产生一定频率、一定幅值的正弦波电压输出。
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。
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。
正弦波方波三角波
课程设计名称：设计制作一个方波\三角波\正弦波\锯齿波发生器摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
该电路可为实验室提供波形频率范围为0.02Hz~20kHz，幅值2v的稳定信号源。
大大降低了实验成本，有效的简化了实验的操作步骤，是实验室小型电路信号发生器的理想所选，具有广泛的应用价值。
此信号发生器采用模块化结构，主要由以下三个模块组成，即正弦波发生器模块、方波发生器模块、三角波发生器模块。
在设计此函数信号发生器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰。
同时调试起来也更容易。
经过一系列的分析、准备，本次设计除在美观方面处理得不够得当之外,完成了全部的设计要求。
关键词：函数信号发生器、 LM324、集成运算放大器、晶体管差分放大目录前言 (4)第一章函数发生器的设计要求 (5)1.1 波形发生器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (5)第二章电路设计原理及单元模块 (6)2.1 设计原理 (6)2.1 单元模块 (6)2.1.1 RC选频振荡模块 (6)2.1.2 过零比较器 (8)2.3.3 产生三角波模块 (9)第三章安装与调试 (12)3.1 电路的安装 (12)3.2 电路的调试 (12)3.2 电路的分析 (13)结论 (14)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (16)前言科学技术是第一生产力。
三次工业革命使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。
同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。
而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。
波形发生器在实际生活中有很重要的作用，影响着科技的发展，在当今社会又好又快的生活方式是人们所向往的，因此作为一名学习知识的青年，应该学好基础知识，设计出是人民满意的东西，产出人性化和自能化的电子产品，另一方面电子产品不断的更新，需要我们更加扎实的基础。
课程设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器
模拟电路课程设计报告设计课题：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器专业班级：09电气技术教育学生姓名：莫雪莲学号：090805026指导教师：曾祥华设计时间：2011年1月1日题目：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器一，设计任务和要求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正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波\方波\ 三角波。
实现该要求有多种方案，如先产生正弦波，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转换成三角波；也可以先产生三角波——方波，再将三角波变换成正弦波或将方波变换成正弦波。
但该课程设计采用方波——三角波——正弦波，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，正弦波可以通过RC振荡电路产生。
方案一、㈠直流电源部分以下电路可把220V的交流电变成15V的直流电把220V 的交流电变成15V 的直流电路图㈡、波形产生部分设计一个产生方波—三角波—正弦波函数转换器包括由滞回比较器和RC 电路组成的方波 三角波发生器电路如下：方波——三角波10k¦¸Key=A50%方波转换成三角波电路图三角波——正弦波三角波转换成正弦波电路图方案二直流电源部分及方波-三角波发生电路同上，三角波变为正弦波电路用折线法电路。
电路图如下：方案二产生方波、三角波、正弦波电路图方案论证：我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。
方案二的电路过多焊接部方便而且这样浪费了很多元器件，但是方案的在调节的时候比较方便可以很快的调节出波形。
方案一电路简洁利于焊接可以节省元器件，但是在调节波形的时候会比较费力，由于整个电路时一起的只要调节前面部分就会影响后面的波形。
方波、正弦波、三角波
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四 电路调试 4.1 安装方波——三角波产生电路
1. 把两块 741 集成块插入万能板，注意布局； 2. 分别把各电阻放入适当位置； 3. 按图接线，注意直流源的正负及接地端。
4.2 调试方波——三角波产生电路
1. 接入电源后，用示波器进行双踪观察； 2. 调节 R7，使三角波的幅值满足指标要求； 3. 调节 R5，微调波形的频率； 4. 观察示波器，使各指标达到； 注意：电路先产生方波，经过积分电路再产生三角波，所以可以先安装方 波发生器，再安装积分电路，需要注意的是，安装电位器之前，要先将其调整 到设计值，否则可能会不起振。安装电位器的时候要注意三个管脚的接入。调 节电位器 R5 可以调节三角波的占空比，虽然频率会同时改变，但改变的不大。 微调 R5 时输出频率在对应波段内连续可变。调节 R7 可以调节输出波的幅值， 使三角波的幅度满足设计指标要求。
输出波形的震荡周期为： T=T1+T2=(2R6+R8)C ㏑(1+ 占空比为： D= T1 R6+R10 = T 2R6+R8 2R1 ) R2
8
3.2 元器件型号
采用下图所示电路，其中运算放大器 A1 和 A2 用 LM324，二极管用 IN4148， 稳压管用 IN4735，因为，输出波形幅度有电位器 R7 调节，所以可使供电电源 VCC=-5V,VEE=5V
4 电路安装于调试………………………………………………………………12
4.1 安装方波---三角波发生电路………………………………………………12 4.2 调试方波---三角波发生电路………………………………………………12
5 实验总结…………………………………………………………………………13
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内蒙古工业大学信息工程学院《信号发生器的设计与实现》课程设计报告课程名称：模拟电子技术班级：姓名：学号：成绩：指导教师：1.摘要信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
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。
在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
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，都需要功或大或小、频率或高或低的振荡器。
函数信号发生器的实现方法通常有以下（1）用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试（2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,它们的功能较少，精度不高，调节方式也不够灵活（3）利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试.2.函数信号发生器的设计2.1 设计目的（1）学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解
第1章绪论1.1简介在人们认识自然、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。
波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需要的波形。
传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的波形发生器，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)。
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。
它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。
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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课程设计名称：电子课程设计课程设计题目：设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器学院名称：信息工程学院专业：班级：学号：姓名：评分：教师：题目设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器内容及要求：设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器，要求实现：（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；进度安排：1.根据任务要求，查阅相关资料，完成设计前的前期工作：2天2.根据资料，进行方案设计并对比论证，完成参数计算：2.5天3.领取元器件，连接电路，完成电路调试：34.提交报告：12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。
摘要在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
用三角波，方波发生电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
因此，本设计意在用LM324放大器设计一个产生正弦波-方波-三角波的函数转换器。
为了使这三种波形实现转换，正弦波可以通过RC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，三角波的占空比只要求可调即可。
从而实现转换器的设计。
关键字：放大器、波形转换、同相滞回比较、电路积分电路、滤波电路目录前言 (1)第一章设计要求 (2)1.1 设计内容及要求 (2)第二章系统组成及原理 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (3)第三章单元电路设计与计算 (5)3.1 单元电路设计 (5)3.1.1 正弦波发生器实验原理 (5)3.1.2 正弦波—方波转换器实验原理 (6)3.1.3 方波—三角波转换器实验原理 (8)3.1.4 直流电源电路原理 (9)3.2 三角波正弦波转换电路 (11)3.2.1 直流电源的参数设计 (11)3.2.2RC正弦波振荡电路的参数设计 (11)3.2.3 方波电路的参数设计 (11)3.2.4 三角波电路的参数设计 (11)第四章安装与调试 (12)第五章性能测试及分析 (13)第六章结论与心得 (14)6.1 实验结论 (14)6.2 心得体会 (14)参考文献 (15)附录 (16)1 总原理图 (16)2 芯片管脚图 (17)3 原件清单 (17)前言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。
我们有必要做好这相关方面的研究，为被测电路提供所需要的信号及各种波形，以便完成各种相关试验。
信号源在各种试验应用和实验测试处理中，仿真各种测试信号，提供给被测电路，用来满足实验的各种要求。
本文所设计的波形发生器就是信号源的一种，采用集成运算放大器、电阻和电容组成简单的电路，实现波形的产生和转换。
第一章、设计要求1.1 设计内容及要求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；第二章、系统的组成及工作原理设计要求为实现正弦波-方波-三角波之间的转换。
正弦波可以通过RC 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，三角波的占空比只要求可调即可。
各个芯片的电源可用±12V 直流电源提供，并备用了两套方案设计。
2.1方案一方案一电路方框图如图2.1所示。
图2.1 方案一方框图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。
2.2 方案二方案二电路方框图如图2.2所示。
图2.2方案二方框图滞回比较器LC 正弦波振荡电路积分电路滞回比较器 RC 正弦波发生电路积分电路方案二仿真电路如图2.3所示。
图2.3方案二仿真电路图方案论证：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。
因此对于器材的选择及焊接的要求提高，并且器材总价格也增加了。
相反，RC正弦波振荡电路的振荡频率较低，一般在1MHz以下，它是以RC 串并联网络为选频网络和正反馈网络，以电压串联负反馈放大电路为放大环节，具有振荡频率稳定，带负载能力强，输出电压失真小等优点，因此获得相当广泛的应用。
另外对于器材的要求也不高，只需集成块、电容、电位器等组成即可。
在焊接方面，直接、美观、大方！在器材总价格方面，相比第一种方案更为实惠。
综合对比两种方案，选择第二种方案。
)1j()1(1j 11j 1j 1122112212211222212f C R C R C C R R C R C R C R R U U Fωωωωω-+++=++++=Z +Z Z == 第三章 单元电路设计与参数计算3.1单元电路设计3.1.1正弦波发生器实验原理（1）RC 串并联选频网络。
R 1=R 2=R ，C 1=C 2=C ， ，令则：得 RC 串并联电路的幅频特性为：相频特性为： 最大，ϕF = 0。
（2）振荡频率与起振条件 1）振荡频率： 2）起振条件：当f = f0 时， 由振荡条件知： 所以起振条件为： 同相比例运放的电压放大倍数为： 即要求： 3）稳幅环节：反馈电阻的热敏R F 采用负温度系数电阻，R1采用正温系数的热敏电阻，均可实现自动稳幅。
或者在R F 回路中串联二个并联的二极管也可以自动稳幅。
RC10=ωRCf π210=)j(310ωωωω-+=F2002)(31ωωωω-+=F 3arctg 00F ωωωωϕ--=时，当RC 10==ωω31=FRCf π210=31=F 1>F A 3>AR R A u '+=Ff1R R '>2F正弦波发生器仿真电路图3.1所示。
图3.1正弦波发生器仿真电路图3.1.2正弦波—方波转换器实验原理 正弦波—方波转换器方框图如图3.2所示。
图3.2 正弦波—方波转换器方框图（1）电路组成：1）滞回比较器：集成运方、R11、R8.图3.3为一种电压比较器电路，双稳压管用于输出电压限幅，R 3起限流作用，R 2和R 1构成正反馈，运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区，而当u n >u p 时工作在负饱和区。
从电路结构可知，当输入电压u i 小于某一负值电压时，输出电压u o = -U Z ；当输入电压u i 大于某一电压时，u o = +U Z 。
又由于“虚断”、“虚短”u p =u n =0，由此可确定出翻转时的输入电压。
u p 用u i 和u o 表示，有21o 1i221o2i 1p 1111R R u R u R R R u R u R u ++=++==u n =0 滞回比较器正弦波发生电路方波得此时的输入电压th Z 21o 21i U U R Ru R R u m m ==-= U th 称为阈值电压。
滞回电压比较器的直流传递特性如图3.4所示。
设输入电压初始值小于-U th ，此时u o = -U Z ；增大u i ，当u i =U th 时，运放输出状态翻转，进入正饱和区。
如果初始时刻运放工作在正饱和区，减小u i ，当u i = -U th 时，运放则开始进入负饱和区。
+-+u inu n u pu oU ZR 1R 2R 3u ou inU Z-U ZU th-U th图3.3电压比较器电路 图3.4 滞回电压比较器的直流传递特性（2）正弦波—方波转换仿真电路图正弦波—方波转换仿真电路如图3.5所示。
图3.5 正弦波—方波转换仿真电路图3.1.3方波—三角波转换器实验原理方波—三角波转换器方框图如图3.6所示。
图3.6 方波—三角波转换器方框图（1）积分运算电路 如图3.7所示。
图3.7积分运算电路由于“虚地”， Uo+Uc=0, 故：Uo=-Uc由于“虚断”，i 1=i C , 故：Ui=i 1R=i c R得：⎰⎰-=-=-=t u RC t i C u u C C d 1d 1I O ；τ = RC （积分时间常数）由上式可知，利用积分电路可以实现方波——三角波的波形变换。
（2）正、反向积分时间常数可调电路正、反向积分时间常数可调电路如图3.8所示。
积分电路方波发生电路三角波图3.8正、反向积分时间常数可调电路3.1.4直流电源电路原理直流电源电路方框图如图3.9所示。
图3.9直流电源电路方框图（1）整流电路：将交流变直流的过程。
设变压器副边电压U2=wt U sin 22, U 2为其有效值。
则：输出电压的平均值)(sin 2120)(wt wtd U U AV O ⎰=ππ29.0U ≈输出电流的平均值I O(A V)=0.9U 2/R L脉动系数S=)(1AV O MO U U = 2/3=0.67 二极管的选择 最大镇流电流I F >1.1LR U π22 最高反向工作电压 U RM >1.122U（2）滤波电路：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
整流电路电源变压器滤波电路稳压电路按照三角形相似关系可得：U O(A V)=2U 2(1-T/4R L C)当R L C=(3~5)T/2时，U O(A V) =1.2U 2 脉动系数为S=TC R TL 4（3）稳压电路：把电压幅值稳定的电路。
在稳压二极管所组成的稳压电路中，利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻R 上电压或电流的变化进行补偿，来达到稳压的目的。
限流电阻R 是必不可少的元件，它既限制稳压管中的电流使其正常工作，又与稳压管相配合以达到稳压的目的。
一般情况下，在电路中如果有稳压管存在，就必然有与之匹配的限流电阻。