模电函数发生器课程设计报告
模拟电子技术课程设计--函数发生器的设计与调试
《模拟电子技术课程设计》学生姓名：王思嘉指导教师：缪新颖学号： 1005130315 专业班级：自动化10-3 所在学院：信息工程学院时间： 2012年6月25～29日大连海洋大学课程设计报告纸目录1.设计题目┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 32.技术指标┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 33. 方案的分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 34. 电路设计及方案选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 45. 电路调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 76. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄８7. 实验总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 98. 参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10学院: 信息工程学院专业班级: 自动化10-3 姓名: 王思嘉学号:1005130315 函数发生器的设计与调试一.设计题目：函数发生器的设计与调试二.技术指标：f=100HZ—1KHZ 可调，方波幅值±6V，三角波幅值±4V三.方案的分析：共有两种方案可供选择。
方案一从方波发生器开始，接一个积分电路获得三角波，再通过低通滤波器将三角波转化为正弦波，从而获得三种波形。
方案1、方波发生器、积分电路、低通滤波器方案二由ＲＣ振荡电路开始获得一个正弦波，再通过电压比较器得到方波，最后接积分电路获得三角波。
方案2、RC振荡电路、电压比较器、积分电路我用Multisim软件分别模拟了两种情方案。
四.电路设计及方案选择仿真软件为Multisim，Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
方案一、从左到右三个７４１芯片分别接了方波电路，三角波电路以及低通滤波器。
函数发生器的设计------模拟电子技术课程设计
搭建仿真模型：根据设计要求，搭建函数发生器的仿真模型
设定仿真参数：设定仿真所需的参数，如频率、幅度、相位等
模拟电子技术课程设计中的函数发生器设计
模拟电子技术课程设计是电子工程专业的必修课程
设计目标：掌握模拟电子技术，提高实践能力
高精度和高稳定性：函数发生器将更加精确和稳定，满足更高要求的测试需求
技术挑战：如何实现高精度、高稳定性的函数发生器
市场竞争：如何应对国内外竞争对手的挑战
市场需求：如何满足不同行业对函数发生器的需求
发展趋势：如何把握未来函数发生器的发展趋势，如智能化、网络化等
汇报人：
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设计背景：模拟电子技术在电子工程领域具有广泛应用
函数发生器是模拟电子技术课程设计中的重要项目
设计目标：实现一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计方案：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
实现方法：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计步骤：设计电路、制作电路、测试电路、调试电路
科研教育：用于科研实验和教育教学，进行信号发生和模拟
电子测量：用于测量电子设备的性能和参数
通信系统：用于模拟通信信号，进行通信系统的测试和调试
便携性和小型化：函数发生器将更加便携和小型化，方便携带和使用
网络化和远程控制：函数发生器将支持网络化和远程控制，方便远程操作和监控
数字化和智能化：函数发生器将更加智能化，能够自动生成和调整信号
组成结构：包括振荡器、放大器、滤波器、调制器等部分
应用领域：电子测量、通信、雷达、自动控制等领域
显示和操作界面：显示信号发生器的工作状态和参数设置，并提供操作界面供用户进行参数设置和操作。
模电函数发生器课程设计报告分解
课程设计报告课程设计名称：《模拟电子技术》系部：三系学生姓名：张梦瑶班级：11通信学号：20110306111成绩：指导教师：袁静开课时间：2012-2013 学年 1 学期目录1 函数发生器的总方案及原理框图 (2)1.1 电路设计原理框图 (2)1.2 电路设计方案设计 (2)2设计的目的及任务 (4)2.1 课程设计的目的 (4)2.2 课程设计的任务与要求 (4)2.3 课程设计的技术指标 (4)3 各部分电路设计 (5)3.1 方波发生电路的工作原理 (5)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 (8)3.4电路的参数选择及计算 (10)3.5 总电路图 (11)4 电路的安装与调试 (12)4.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (12)4.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (12)4.3 总电路的安装与调试 (13)4.4 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (13)5电路的实验结果 (15)5.1单刀双掷开关接47μF电容时电路的实验结果 (15)5.2单刀双掷开关接470μF电容时电路的实验结果 (16)5.3 实验结果分析 (17)6 实验总结 (18)7仪器仪表明细清单 (20)8 参考文献 (21)1．函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图图1 原理框图1.2 函数发生器的总方案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。
模拟电子函数发生器课程设计报告
模拟电子函数发生器课程设计报告本次课程设计的主题为模拟电子函数发生器，旨在让学生深入理解电子函数发生器的原理和应用，同时通过实验操作，培养学生分析解决问题的能力和创新精神。
本文将从课程设计的目标、内容、方法、实验操作以及效果评价等方面进行阐述。
一、课程设计目标1. 理解电子函数发生器的原理和建立模型的方法；2. 掌握基本的模拟电子函数发生器电路设计方法；3. 能够完成模拟电子函数发生器的搭建和调试；4. 能够对模拟电子函数发生器进行性能测试和优化；5. 培养学生分析问题、创新思维和实验实践能力。
二、课程设计内容本次课程设计包括理论教学和实验操作，其中理论教学主要围绕模拟电子函数发生器的原理、特点、应用和建模方法展开；实验操作则包括以下几个步骤：1. 预备知识：学生要了解函数发生器的基本类型和结构，掌握函数发生器的实验操作流程，以及熟悉基本仪器的使用方法。
同时要学习课程设计所需要的电路设计方法和软件操作等相关知识。
2. 设计电路：学生在掌握预备知识后，开始进行电路的设计。
首先需要根据要设计的波形类型进行分析，然后选择相应的电路结构进行设计。
学生需要注意电路分析和计算，同时对电路中的元器件进行选择和配置，满足要求的波形输出。
3. 搭建和调试电路：学生需要在电路板上完成电路的搭建，并配合示波器、函数发生器、万用表等测试仪器进行调试和优化。
在调试的过程中，学生需要对电路的稳定性、波形精度和频率范围等进行检测和优化，直到满足要求为止。
4. 性能测试：学生需要通过实验测试、比较和分析电路的性能。
这一步需要通过波形观察、示波器测试、频谱测试等手段进行，得出电路的性能参数，并与设计要求进行比较分析。
5. 实验报告：学生需要撰写实验报告，介绍模拟电子函数发生器的原理和设计方法，详细说明实验方案、过程和结果，对实验中的问题进行思考和分析，并提出相应的改进方案和建议。
三、课程设计方法本次课程采用“理论教学、实验操作、自主学习和讨论交流”的教学方法。
北邮模电实验报告函数发生器
北京邮电大学课程头验报告课杲程名称：电子测量与电子电路设计题目：函数信号发生器院系: 电子工程学院电子科学与技术专业班级2013211209学生姓名：刘博闻学号2013211049指导教师：咼惠平摘要函数信号发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步，社会的发展，单一的函数信号发生器已经不能满足人们的需求，本实验设计的正是多种波形发生器。
本实验由两个电路组成，方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。
方波一三角波发生电路由自激的单线比较器产生方波，通过RC积分电路产生三角波，在经过差分电路可实现三角波—正弦波的变换。
本电路振荡频率和幅度用电位器调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定；而正弦波幅度和电路的对称性也分别由两个电位器调节，以实现良好的正弦波输出图形。
它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值。
关键词：三角波方波正弦波幅度调节频率调节设计要求 (1)1 •前言 (1)2. 方波、三角波、正弦波发生器方案 (1)2.1原理框图 (1)2.2系统组成框图 (2)3. 各组成部分的工作原理 (2)3.1方波-三角波产生电路的工作原理 (2)3.2三角波-正弦波转换电路的工作原理 (4)3.3总电路图 (6)4. 用Mutisim电路仿真 (7)4.1方波一三角波电路的仿真 (7)4.2方波一正弦波电路的仿真 (8)5电路的实验结果及分析 (9)5.1方波波形产生电路的实验结果 (9)5.2方波---三角波转换电路的实验结果 (10)5.3正弦波发生电路的实验结果 (11)5.4实验结果分析 (12)6. 实验总结 (12)7. 仪器仪表清单 (13)7.1所用仪器及元器件： (13)7.2仪器清单表 (13)8. 参考文献 (16)9. 致谢 (166)方波一三角波一正弦波函数信号发生器设计要求1. 设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。
模电课程设计函数发生器
将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为
若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为
比较器的门限宽度 由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图3-71所示。 a点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为 方波Uo1，则积分器的输出Uo2为 时，
时， 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相等的三 角波，其波形关系下图所示。 a点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方
1.2 课程设计的任务与要求………………………………………………… （1） 1.3 课程设计的技术指标…………………………………………………… （1）
2
电路设计总方案及原理框
图………………………………………………（1）
2.1 电路设计原理框图………………………………………………………
（1）
2.2 电路设计方案设计………………………………………………………
EDA）上进行电路实验仿真，电路图设计已有不少的计算机辅助设计软 件，利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力，电路实验仿真大大减 少人工重复劳动，并可帮助工程技术人员调整电路的整体布局，减少电 路不同部分的相互干扰等等。
3．掌握常用元器件的识别和测试。电子元器件种类繁多，并且不 断有新的功能、性能更好的元器件出现。需要通过互连网、图书、杂志 查阅它们的识别和测试方法。对于常用元器件，不少手册有所介绍。
3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理
三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。
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，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
函数发生器实验报告
函数发生器实验报告模电实验——函数发生器实验报告——物理jd1401 陈玉成●设计目的1.掌握信号发生器的设计方法和测试技术。
2.了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。
3.学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
●设计要求1.电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形；2.输出信号的频率要求可调；3.频率范围：100Hz-1KHz，1KHz-10KHz；输出电压：方波VP-P≤24V，三角波VP-P=6V，正弦波VP-P=1V；方波tr小于30uS。
●设计原理1.简介函数发生器，它能输出方波、锯齿波、三角波及正弦波四种波形，由双电源或单电源供电。
它由触发器、比较器、积分器、反向器等基本电路组成的，通过调节电容或者电阻能够改变波形的频率和幅值。
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。
2.功能函数信号发生器是一种常用的信号源，这个多功能信号发生器具有以下一些主要功能：（1）它具有产生正弦波、方波、三角波及锯齿波四种周期性波形的功能。
（2）它具有快速、方便地能调节所产生信号的频率和幅度。
（3）它一般具有能显示所产生信号的频率和幅度。
3.方案先产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波。
如下框图所示。
4.优点a、线性良好、稳定性好；b、频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；c、不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；d、三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。
5.电路图不充分，焊点粗糙容易造成虚焊，反之焊接时间过长，焊锡容易流淌，并且容易使元件过热损坏元件。
模电实训报告函数发生器
一、实训背景函数发生器是模拟电子技术中的重要组成部分，它可以将输入信号转换为所需的波形输出。
在通信、音频、视频等领域有着广泛的应用。
本次实训旨在通过设计和制作一个简易的函数发生器，加深对模拟电子技术中相关原理和电路设计的理解，提高动手实践能力。
二、实训目的1. 理解函数发生器的基本原理和电路结构；2. 掌握常见波形（正弦波、三角波、方波）的产生方法；3. 熟悉电路元件参数的选择和调试；4. 提高动手实践能力，培养团队协作精神。
三、实训内容1. 理论学习首先，我们学习了函数发生器的基本原理，了解了正弦波、三角波、方波的产生方法。
正弦波的产生可以通过RC振荡电路实现，三角波和方波的产生可以通过RC积分电路和RC微分电路结合实现。
2. 电路设计根据实训要求，我们选择设计一个简易的函数发生器，可以产生正弦波、三角波和方波。
电路设计如下：（1）正弦波发生器：采用RC振荡电路，通过调整电路元件参数，使电路产生稳定的正弦波。
（2）三角波发生器：采用RC积分电路和RC微分电路结合，通过调整电路元件参数，使电路产生稳定的三角波。
（3）方波发生器：采用RC积分电路和RC微分电路结合，通过调整电路元件参数，使电路产生稳定的方波。
3. 电路制作与调试根据电路设计，我们按照以下步骤进行电路制作与调试：（1）按照电路图焊接电路元件，注意焊接质量。
（2）连接信号输入和输出端口，将信号输入到电路中。
（3）观察波形输出，根据实际情况调整电路元件参数，使输出波形达到预期效果。
（4）测试不同频率和幅度下的波形输出，验证电路的稳定性和可靠性。
四、实训结果与分析1. 正弦波发生器：通过调整电路元件参数，成功产生稳定的正弦波。
输出波形幅度适中，频率可调。
2. 三角波发生器：通过调整电路元件参数，成功产生稳定的三角波。
输出波形幅度适中，频率可调。
3. 方波发生器：通过调整电路元件参数，成功产生稳定的方波。
输出波形幅度适中，频率可调。
在实训过程中，我们发现以下问题：（1）电路元件参数的选择对波形输出有较大影响，需要根据实际情况进行调整。
函数发生器-模电课设报告
模拟电子技术设计报告20111210 窦瑱妍北京电子科技学院课程设计报告( 2013 -- 2014年度第一学期)名称：模拟电子技术课程设计题目：函数发生器的设计与制作小组成员：20111210 窦瑱妍20111212 宋雅风20111234 于雅婧成绩：日期：2013年11月1日目录一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)1.1课程设计目的 (3)1.2课程设计内容与要求 (3)二、课程设计名称及设计要求 (3)2.1课程设计名称 (3)2.2课程设计要求 (3)三、系统框图及简要说明 (4)3.1系统框图 (4)3.2简要说明 (4)四、方案选择与论证 (4)五、单元电路设计 (4)六、总体电路 (6)七、实验过程 (7)八、心得体会 (7)附录I：总原理图 (8)附录II：multisim仿真图 (10)附录III：元器件清单： (11)附录IV：参考文献 (11)一、电子技术课程设计的目的与要求1．课程设计目的课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。
通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
1．课程设计内容与要求（1）教学基本要求要求学生能够查阅有关资料，独立完成选题设计，掌握电子系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。
（2）能力培养要求✧通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
✧通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
函数发生器模电实训报告
一、引言函数发生器是模拟电子技术中的重要实验设备，它能够产生正弦波、三角波、方波等多种周期性信号。
在电子技术领域，函数发生器广泛应用于信号源测试、电路设计验证、信号处理研究等方面。
为了提高学生的实践能力，本实训报告以函数发生器的设计与调测为主要内容，通过理论学习和实验操作，使学生掌握函数发生器的基本原理、电路设计方法以及调试技巧。
二、实训目的1. 理解函数发生器的基本原理和电路结构。
2. 掌握函数发生器的设计方法，包括电路参数计算、元器件选择等。
3. 学会函数发生器的调试方法，包括波形观察、参数调整等。
4. 培养学生的实践能力和团队合作精神。
三、实训内容1. 函数发生器原理函数发生器主要由振荡器、波形整形电路、放大电路和输出电路组成。
振荡器产生基本的信号波形，波形整形电路对振荡器产生的波形进行整形，放大电路对波形进行放大，输出电路将波形输出到负载。
2. 电路设计（1）振荡器设计：本实训采用RC振荡器产生正弦波。
RC振荡器由电阻、电容和运算放大器组成，通过改变电阻和电容的值来调整振荡频率。
（2）波形整形电路设计：波形整形电路将正弦波转换为方波。
本实训采用迟滞比较器作为波形整形电路，迟滞比较器的阈值电压决定了输出方波的占空比。
（3）放大电路设计：放大电路对波形进行放大，以满足输出信号幅度的要求。
本实训采用两级放大电路，第一级放大电路采用共射放大电路，第二级放大电路采用共集放大电路。
（4）输出电路设计：输出电路将波形输出到负载。
本实训采用电阻分压电路，将放大后的波形输出到负载。
3. 电路调试（1）波形观察：使用示波器观察输出波形，分析波形是否符合设计要求。
（2）参数调整：根据波形观察结果，调整电路参数，使输出波形达到最佳效果。
（3）整机联调：将各个单元电路连接起来，进行整机联调，确保电路稳定工作。
四、实训结果与分析1. 实验结果经过电路设计、调试和整机联调，成功实现了正弦波、三角波、方波等多种周期性信号的输出。
模电课程设计仿真函数发生器-参考模板
《模拟电路基础》课程设计——函数发生器指导教师：学院；学号：姓名：一．设计任务要求：设计一个正弦波信号发生器设计一个方波信号发生器设计一个能同时输出正弦波、方波和三角波的函数发生器指标：频率：1kHz幅度：正弦波大于10Vpp，方波10Vpp，三角波6Vpp。
二、电路原理函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。
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。
1 RC 正弦振荡电路起振条件：1>F A振荡平衡条件：4个组成部分： 放大电路选频网络 正反馈网络 稳幅网络⎪⎩⎪⎨⎧+=+=)( π)12(1F A 为整数n n F A ϕϕ振荡频率RC f π210=若0f f =时：31=•F运放的放大倍数2113DR r A R •+=+≥2 方波信号发生器滞回比较器：引入正反馈，产生振荡RC 电路： 作为延迟环节和反馈网络，通过对电容的充放电实现两种状态的转换。
稳压管：输出需要的方波电压。
滞回比较器：提高了比较器的响应速度，同时输出电压的跃变不是发生在同一门限电平上，具有抗干扰能力。
同相输入端反相输入端方波信号发生器当Ui<Up时，Uo=+Uz，当Ui大于+UT时，输出发生翻转Uo=-Uz。
当Ui>Up时，Uo=-Uz，当Ui小于-UT时，输出发生翻转Uo=+Uz。
3 函数发生器采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦信号正弦信号通过比较器电路产生方波方波信号利用反相积分电路变换为三角波通过开关选择需要的输出波形总体电路仿真结果六、总结本次电路图的设计符合要求。
通过本次设计，对函数发生器的工作原理有了更好的理解，也对运算放大电路的使用有了进一步的认识，通过查阅资料，翻看教科书以及查看课件，做出了上面的函数发生器电路，并在仿真上进行测试，而且获得成功，达到了设计制定的标准，可以稳定的输出我们需要的波形。
北邮模电实验报告 函数信号发生器的设计
北京邮电大学电子电路综合设计实验报告课题名称：函数信号发生器的设计学院：班级：姓名：学号：班内序号：课题名称：函数信号发生器的设计摘要：采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波，根据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求，选择运放、稳压管、限流电阻和电容。
三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性，同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。
关键词：方波三角波正弦波一、设计任务要求1．基本要求：设计制作一个函数信号发生器电路，该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。
(1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真。
(2) 方波输出电压Uopp=12V（误差小于20%），上升、下降沿小于10us。
(3) 三角波Uopp=8V（误差小于20%）。
(4) 正弦波Uopp1V，无明显失真。
2.提高要求：(1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。
(2) 三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。
二、设计思路和总体结构框图总体结构框图：设计思路：由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路，三角波输入差分放大电路，利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换，从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波，达到信号发生器实验的基本要求。
将输出端与地之间接入大阻值电位器，电位器的抽头处作为新的输出端，实现输出信号幅度的连续调节。
利用二极管的单向导通性，将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连，另一端接入电位器，抽头处输出的结构，实现占空比连续可调，达到信号发生器实验的提高要求。
三、分块电路和总体电路的设计过程1.方波-三角波产生电路电路图：设计过程：①根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求，选择电压转换速率S R合适的运算放大器。
《模电函数发生器》课程设计实验报告_图文.
东华理工大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目:函数发生器的设计课程:模拟电子技术基础专业:电子科学技术班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:第一部分任务及指导书(含课程设计计划安排《模拟电子技术》课程设计任务指导书课题:函数发生器的设计一个电子产品的设计、制作过程所涉及的知识面很广;加上电子技术的发展异常迅速,新的电子器件的功能在不断提升,新的设计方法不断发展,新的工艺手段层出不穷,它们对传统的设计、制作方法提出了新的挑战。
但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说,了解并实践一下电子产品的设计、制作的基本过程是很有必要的。
由于所涉及的知识面很广,相应的具体内容请参考本文中提示的《模拟电子技术基础实验与课程设计》、《电子技术实验》等书的有关章节。
函数发生器的简介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,一、函数发生器的工作原理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。
模电课程设计简易信号发生器报告
模电课程设计-简易信号发生器报告模电课程设计报告电子系课题名称：简易信号发生器设计专业名称：电子信息科学与技术学生班级：10电信科技师范2班第一章设计的目的及任务1.1 设计目的1.11掌握电子系统的一般设计方法1.12掌握模拟IC器件的应用1.13培养综合应用所学知识来指导实践的能力1.14掌握常用元器件的识别和测试1.15 熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法1.2设计任务设计正弦波函数信号发生器1.3课程设计的要求及技术指标1.31设计、组装、调试函数发生器1.32输出波形：正弦波；1.33频率范围：20Hz~20KHz；1.34输出电压：不小于1V有效值1.35失真度：γ<= 5%第二章函数发生器的总方案及原理框图2.1 原理框图图2-12.2 函数发生器的总方案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，也可以采用集成电路。
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RC桥式正弦波振荡器共同组成的正弦波函数发生器的设计方法。
本课题中函数发生器电路组成如下所示：采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路，它适用于低频振荡，一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。
因为对于RC振荡电路来说，增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的。
放大电路是一种直接耦合的多级放大电路，用于将产生的正弦波幅值放大。
第三章元器件明细清单元器件明细清单如下名称参数数量电阻7.5k2电阻560k1电阻 4.7k1电阻 5.1k 2电阻24k2电阻 3.3k3电阻1k 2可变电阻100k2电容1042电容1032电容1022电解电容10uf4电解电容47uf1三极管npn3第四章单元电路设计3.1正弦波发生电路的工作原理正弦波振荡电路是一种选频网络和正反馈网络的放大电路。
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姓名：班级：学号：成绩：教师签字：实验名称函数信号发生器1.实验目的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2.总体设计方案或技术路线2.1 电路设计原理框图函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。
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。
现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。
我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。
在达到课题要求的前提下保证经济、方便、优化的设计策略。
按照设计的方案选择具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并与最初的设计要求的性能指标作对比。
最后分析出现误差的原因以及影响因素。
图2-1 函数发生器电路组成框图2.2 电路设计方案设计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。
能实现频率可调的指标要求，且能实现一定范围内的幅度调节。
但积分电路的时间参数选择需保证电路不出现积分饱和失真。
3.实验电路图3.1 各部分电路设计3.1.1 方波发生电路的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=+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=-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。
图3-1 方波发生电路U-=UcU+= (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz)Ut = (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz)Uc (t) =Uc (oo) + [Uc (0)-Uc (oo)] e ^-t/τUt+=Uz+ [Ut_-Uz]T=2τ/ln (1+2R3/（R4+Rp2))3.1.2 方波---三角波转换电路的工作原理3-2 方波-图3-3 比较器的电压传输特性图3-4 方波----三角波变换工作原理如下：若a点断开，运算发大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。
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，R1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。
设Uo1=+Vcc,则2635TURU+±=±631425)RRCRT++=mopURRR2132+±131242)(4ppRRCRRR++312231231()0CC ia R RP R U V U R R RP R R RP ++=++=++++将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为 223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为 223131()EE CC ia R R U V V R RP R RP +-=-=++比较器的门限宽度2312H CC ia ia R U U U I R RP +-=-=+由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图3-3所示。
a 点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出Uo2为214221()O O U U dt R RP C -=+⎰1O CC U V =+时，2422422()()()CC CCO V V U t t R RP C R RP C -+-==++1O EE U V =-时，2422422()()()CC EE O V V U t t R RP C R RP C --==++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相等的三角波，其波形关系下图所示。
a 点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。
三角波的幅度为2231O m CC R U V R RP =+方波-三角波的频率f 为3124224()R RP f R R RP C +=+由以上两式可以得到以下结论：1． 电位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。
若要求输出频率的范围较宽，可用C2改变频率的范围，PR2实现频率微调。
2. 方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc 。
三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc 。
电位器RP1可实现幅度微调，但会影响方波-三角波的频率。
3.1.3三角波---正弦波转换电路的工作原理图3-5 三角波-正弦波产生电路三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。
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，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。
分析表明，传输特性曲线的表达式为：022/1id T C E U U aI I aI e ==+ 011/1id TC E U U aI I aI e -==+ 式中 /1C E a I I =≈0I ——差分放大器的恒定电流；T U ——温度的电压当量，当室温为25oc 时，UT ≈26mV 。
如果Uid 为三角波，设表达式为44434mid m U T t T U U Tt T ⎧⎛⎫- ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩ 022T t T t T ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭式中 Um ——三角波的幅度； T ——三角波的周期。
为使输出波形更接近正弦波，由图可见： （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Rp3调节三角波的幅度，Rp4调整电路的对称性，其并联电阻R11用来减小差分放大器的线性区。
电容C1,C2,C3为隔直电容，C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。
图3-6 三角波-----正弦波变换3.1.4电路的参数选择及计算1.方波-三角波中电容C01变化（关键性变化之一）实物连线中，我们一开始很长时间出不来波形，后来将C02从10uf （理论时可出来波形）换成0.1uf 时，顺利得出波形。
实际上，分析一下便知当C02=10uf 时，频率很低，不容易在实际电路中实现。
2.三角波-正弦波部分比较器A1与积分器A2的元件计算如下。
得2231O m CC R U V R RP =+即223141123O m CC U R R RP V ===+取 210R K =Ω，则3130R RP K +=Ω，取320R K =Ω ，RP1为47K Ω的点位器。
区平衡电阻1231//()10R R R RP K =+≈Ω 由式 3124224()R RP f R R RP C +=+即3141224R RP R RP R C ++=+当110Z H f Z ≤≤H 时，取210C F μ=，则42(75~7.5)R RP k +=Ω，取4 5.1R k =Ω，为100K Ω电位器。
当10100Z H f Z ≤≤H 时 ，取21C F μ=以实现频率波段的转换，R4及RP2的取值不变。
取平衡电阻510R k =Ω。
三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C3、C4、C5要取得较大，因为输出频率很低，取345470C C C F μ===，滤波电容6C 视输出的波形而定，若含高次斜波成分较多，6C 可取得较小，6C 一般为几十皮法至0.1微法。
R11=100欧与RP 4=100欧姆相并联，以减小差分放大器的线性区。
差分放大器的几静态工作点可通过观测传输特性曲线，调整RP 4及电阻R*确定。
3.2总电路图图3-7 函数发生器总电路图4. 仪器设备名称、型号5.理论分析或仿真分析结果5.1 方波---三角波发生电路的仿真仿真条件：先调节R4的电阻，即按动a键，使得输出三角波的峰峰值为8V,然后改变电容的值，让它分别为0.01uF、0.1uF、1uF、10uF,对应电阻R6的范围（即改变b的大小）得出不同的图形。
图5-1 C1=0.01uF 1% 图5-2 C1=0.01uF 99%图5-3 C1=0.1uF 1% 图5-4 C1=0.1uF 99%图5-5 C1=1uF 1% 图5-6 C1=1uF 99%图5-7 C1=10uF 1% 图5-8 C1=10uF 99%5.2 三角波---正弦波转换电路的仿真仿真条件：先将电容接地，调节Rp4,从而调节输出电压。
再输入三角波，看输出是否为正弦波，并记录最大不失真时的正弦波峰峰值，使之大于1V。
图5-9 静态工作点图5-10 C1=0.01uF 1% 图5-11 C1=0.01uF 99%图5-12 C1=0.1uF 1% 图5-13 C1=0.1uF 99%图5-14 C1=1uF 1% 图5-15 C1=1uF 99%图5-16 C1=10uF 1% 图5-17 C1=10uF 99% 6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）6.1 方波---三角波发生电路的安装与调试6.1.1 安装方波——三角波产生电路（1）把两块741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。