函数信号发生器设计-模电设计
模拟电路课程设计-函数信号发生器
模拟电路课程设计——函数信号发生器一、设计任务和要求1 在给定的±12V直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。
2 信号频率：1kHz～10kHz3 输出电压：方波：Vp-p≤24V三角波：Vp-p≤6V正弦波： Vp-p>1V4 方波：上升和下降时间：≤10ms5 三角波失真度：≤2%6 正弦波失真度：≤5%二、设计方案论证1．信号产生电路〖方案一〗由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。
三角波这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。
但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为题目要求有10倍的频率覆盖系数，然而对于积分器的输入输出关系为：显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。
而这是电路所不希望的。
幅度稳定性难以达到要求。
而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。
〖方案二〗由积分器和比较器同时产生三角波和方波。
其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的方波三角波电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。
该电路的优点是十分明显的：1 线性良好、稳定性好；2 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；3 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；4 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。
综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。
下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。
2．信号变换电路三角波变为正弦波的方法有多种，但总的看来可以分为两类：一种是通过滤波器进行“频域”处理，另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。
具体有以下几种方案：〖方案一〗采用米勒积分法。
设三角波的峰值为，三角波的傅立叶级数展开：通过线性积分后：显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响，其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化（随频率的升高而衰减），这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。
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。
模电课程设计：函数信号发生器的设计
《电路与模拟电子技术》课程设计任务书低频函数信号发生器的设计任务和要求：1 设计并制作能产生正弦波、矩形波（占空比可调）和锯齿波等多种信号的函数信号发生器。
2 主要技术指标和要求（1）输出的各种信号波形工作频率范围10Hz~10kHz，连续可调；（2）输出的各种信号波形幅值0~10V，连续可调。
高精度60Hz信号频率，经电容C3耦合到运放器741的②脚进行信号放大，然后从741的⑥脚输出。
调节电位器RP时，XS1插口输出0～1V,XS2插口输出0～0.1V的低频信号。
其实，C2、C5为电源滤波电容。
c3、C6为741的输入、输出耦合电容。
R5、R4为高频补偿电路。
R2、R4构成分压衰减电路。
R6为反馈电阻用以提高电路的稳定度。
CD4060各脚的输出频率：③脚为2Hz，②脚为4Hz，⑥脚为240Hz，④脚为480Hz，⑤脚为960Hz，⑦脚为1920Hz。
1 画原理图本设计中要求用Protel软件完成原理图以及PCB板。
我用的是Protel2004版本。
电路原理图的设计是印制电路板设计中的第一步，也是非常重要的一步。
电路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。
首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。
电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：1、设置电路图纸参数及相关信息根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为以后的设计工作建立一个合适的工作平面。
2、装入所需要的元件库将所需的元件库装入设计系统中，以便从中查找和选定所需的元器件。
3、设置元件将选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件在工作平面上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的布线工作打好基础。
模电课设 之函数信号发生器
1设计内容与目标1.1设计内容本次实验的内容是制作一个函数信号发生器，通过调节能够产生正弦波，三角波，方波。
1.2设计目标与要求（1）正弦波Upp ≈3V ，幅度连续可调，线性失真小。
（2）三角波Upp ≈5V ，幅度连续可调，线性失真小。
（3）方波Upp ≈14V ，幅度连续可调，线性失真小。
（4）频率范围：三段：10~100Hz ，100 Hz~1KHz ，1 KHz~10 KHz ； （5）安装调试并完成符合学校要求的设计说明书2 设计方案及原理2.1方案选择方案一：先产生正弦波，再由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。
方案二：先产生方波，再由积分电路将方波变成三角波，再利用差分放大器传输特性的非线性将三角波变换成正弦波。
本次设计采用方案一，即由集成运算放大器组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
2.2 总方案原理框图2.3 各组成部分的工作原理图 1 总体框图2.3.1正弦波发生电路的工作原理图2 RC 正弦波振荡电路原理如下：如图2所示，正弦波产生电路由放大电路、正反馈网络和选频率网络组成。
RC 串联臂阻抗为Z 1，RC 并联臂阻抗为Z 2，通常要满足R 1=R 2，C 1=C 2，其频率特性分析如下：)/1(111jwC R Z +=，)1/()/1(22222C jwR R jwC R Z +== 反馈网络的反馈系数2222)(31)(sRC sRC sRCZ Z Z s Fv ++=+=因s=jw ，令w 0=1/RC ，则反馈系数为)(310w w w w j Fv -+=幅频特性表达式为2002)(31ww w w Fv -+=当w=w 0=1/RC 时，幅频响应有最大值F vmax =1/3。
此时相频响应为o 0=f ϕ。
这样RC 串并联选频网络送到运算放大器同相输入端的信号电压与输出电压同相，即πϕϕn f A 2=+，RC 反馈为正反馈，满足相位平衡，可能产生振荡。
模电课设 函数信号发生器
目录1设计的目的及任务1.1 课程设计的目的及任务1.2课程设计的技术指标2总体电路设计方案2.1三角波发生电路的工作原理2.2方波发生电路的工作原理2.3三角波---方波转换电路的工作原理2.4电路的参数选择及计算3 电路仿真3.1三角波发生电路的仿真3.2方波发生电路的仿真4 电路的安装与调试4.1方波发生电路的安装与调试4.2三角波发生电路的安装与调试4.3电路板调试与检验4.4电路的实验结果5实验总结6参考文献7附图设计题目函数信号发生器在本学期第十七周我们进行了维持一星期的课程设计实习，由于考试原因，我们把实习压缩到四天完成，但是任务并没有减少，所以这几天我们都在加班加点的进行工作。
我们这次实习是两个人一组，老师发了三个课题，让我们三选一进行训练。
我们选择的是第三个：函数信号发生器。
一、课程设计的目的及任务1、课程设计的目的：●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2、课程设计的任务设计一个函数信号发生器，能输出方波和三角波两种波形。
3、主要技术指标：1）、输出为方波和三角波两种波形，用开关切换输出；2）、输出电压均为双极性；3）、输出阻抗均为50Ω；4）、输出为方波时输出电压峰值为0~5V可调，输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
5）、输出为三角波时输出电压峰值为0~5V可调，输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。
原件选择二、总体电路设计方案1、三角波发生器原理图2、方波发生器原理图在方波和三角波信号发生器电路的基础上增加了一级放大器，目的是为了实现输出电压可调和输出阻抗为50Ω。
3、三角波---方波转换电路的工作原理三角波方波转换电路原理图4、电路的参数选择及计算1)运算放大器的选择：根据指标要求，主要考虑双电源。
通用、无需调零型的运放，选择741。
2)电源电压的选择：选择正常的电源电压15V左右。
3)稳压二极管的选择：考虑输出电压和电源电压的要求，可选择稳压值为10V的稳压管，例如IN4740等。
模拟电子技术课程设计-函数信号发生器
课程设计报告题目正弦信号发生器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10电气（2）班学生姓名卢妮妮学号1004202018课程设计地点 C206课程设计学时 1周指导教师朱一纶金陵科技学院教务处制摘要当代电子技术的迅速发展，为人们的文化、物质生活提供了优越的条件，数码摄像机、家庭影院、空调、电子计算机等，都是典型的电子技术应用实例，可谓是琳琅满目、异彩纷呈。
至于电子技术在科技领域的应用，更是起着龙头的作用，例如通信工程、测控技术、空间科学等比比皆是。
而信号发生器在电子技术中发挥着重要的作用。
所谓信号发生器就是不需要外部电路输入信号，自身能够产生某种信号的电路。
许多电子电器中用到了各种形式的信号发生器（振荡器），其中大多数是正弦波振荡器，例如收音机中的本机振荡、录音机中的超音频振荡器、彩色电视机中的副载波压控振荡器，以及各种仪表中的振荡电路应用等。
本设计主要是以RC振荡器为主的正弦信号发生器。
并输出不同频率的正弦信号。
关键词：振荡器、正弦波、矩形波、三角波、频率目录第一章设计任务1.1 设计任务 (5)1.2 设计内容 (5)第二章RC桥式信号发生器2.1 RC桥式信号发生器的基本简介 (6)2.2 RC桥式信号发生器的基本组成 (6)2.3 RC桥式振荡电路的起振条件 (6)2.4 正弦波振荡电路的检验 (7)第三章电路的设计及元件的选择3.1 电路结构的确定 (8)3.2 电路元件的选择 (8)3.3元件参数表 (9)第四章电路的设计4.1 Multisim仿真电路图 (10)第五章Multisim仿真分析5.1 自激电路的起振 (11)5.2 电路的调试与输出波形 (11)5.3 数据的测量与记录 (12)5.4 比较分析 (12)第六章矩形波和三角波产生电路6.1 正弦波-矩形波转换电路 (13)6.2 矩形波-三角波转换电路 (14)6.3 正弦波-矩形波-三角波信号发生器 (15)第七章设计小结 (17)第八章参考文献 (18)第一章设计任务1.1 设计任务设计一个正弦信号发生器。
模电课设函数发生器
课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 函数发生器设计初始条件：示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表，NE5532要求完成的主要任务:一任务：利用集成运算放大器和晶体管差分放大器等设计一个方波－三角波－正弦波函数发生器。
二要求：设计制作一个方波－三角波－正选波发生器，频率范围10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度连续可调，线性失真小。
时间安排：十八周：查找收集相关资料十九周：初步定下实验方案，进行理论计算，用Multisim仿真二十周：购买元器件，焊电路，写报告指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (3)Abstract (4)1 函数发生器电路的设计 (5)1.1方案选择 (5)1.2器件选择 (6)1.3单元电路的设计 (7)1.3.1 方波发生电路的工作原理 (7)1.3.2方波---三角波转换电路的工作原理 (9)1.3.3三角波---正弦波转换电路的工作原理 (11)1.4电路的参数选择及计算 (13)1.5 总电路 (14)2 仿真结果及分析 (15)3电路的安装与调试 (17)3.1焊接调试中的问题 (17)3.2性能指标测量与误差分析 (17)3.3实物图 (18)4 收获与体会 (19)5元器件清单 (21)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。
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。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
其电路中使用的器件可以是分立器件（如低频函数信号发生器S101全部采用晶体管），也可以是集成电路（如单片集成电路函数发生器ICL8038）。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，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变换成三角波；也可以先产生方波--三角波，再将三角波变换成正弦波。
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。
函数信号发生器模拟电子技术课程设计
模拟电子技术课程设计题目：函数发生器专业： 10自动化（2）学号： 201010320220姓名：完成日期：指导教师： 2012-4-30模拟电子技术课程设计任务书班级：10自动化（2）姓名：指导教师： 2012年4月23日目录1、引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . .12、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .23、单元电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3a、电源电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . .3b、555方波产生电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 3c、正弦波产生电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5d、三角波产生电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7e、方波产生电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 94、总体电路原理相关说明总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 125、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 13 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 14 设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 15引言尽管近30年来以大规模集成工艺为依托的各种数字电路的问世，逐渐代替了各种传统的模拟电路的应用领域，但是物理世界毕竟还是模拟的，与物理世界各种现象的接口，仍然需要靠模拟电路来承担。
模拟电子技术-函数信号发生器
课程名称：模拟电子技术课程设计题目：函数信号发生器设计一、设计任务与要求1.设计并制作能产生正弦波、矩形波（方波）和三角波（锯齿波）的函数发生器，本信号发生器可以考虑用专用集成芯片（如5G8038等）为核心实现。
2.信号频率范围： 1Hz∽100kHz；3.频率控制方式：①手控通过改变RC参数实现；②键控通过改变控制电压实现；③为能方便地实现频率调节，建议将频率分档；4.输出波形要求①方波上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间；②非线性误差≤2%；③正弦波谐波失真度≤2%；5.输出信号幅度范围：0∽20V；6.信号源输出阻抗：≤1Ω；7.应具有输出过载保护功能；8.具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
二、方案设计与论证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。
此次所要设计的函数信号发生器，主要是产生正弦波，方波，三角波。
产生正弦波的主要是RC桥式正弦波振荡电路，然后再由滞回比较器将正弦波转换为方波，再由积分放大电路将方波转换为三角波，最后由低通滤波电路将三角波转换为正弦波。
三、单元电路设计与参数计算正弦波：产生正弦波振荡的条件为:1. 引入正反馈网络，放大电路，选频网络和稳幅环节四个组成部分。
2. 满足起振条件：｜AF ｜>1.3. 放大电路是否能正常工作：静态工作点是否合适，动态信号能不能放大4. 判断电路是否引入正反馈：利用瞬时极性法正弦波震荡的平衡条件为：1··=F A5. 当f=f0时，F=1/3,则A=AU=3，又因为起振条件：｜AF ｜>1，所以311≥+==∙∙∙R R U U A f po u12R R f ≥调节振荡器频率的方法为：RCfπ210=RC 正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波：原因：要提高其振荡频率，必须减小 R 和 C 的值，放大器的输出电阻和晶体管的极间电容将影响其选频特性，输出频率不稳定。
模电函数信号发生器的设计
山东农业大学信息学院课程设计（论文）课程名称：模拟电子技术基础课程设计题目名称：函数信号发生器姓名：学号：班级：专业：设计时间：教师评分：目录1设计的目的及任务……………………………………………………………（）1.1 课程设计的目的…………………………………………………………（）1.2 课程设计的任务与要求…………………………………………………（）2 电路设计总方案及各部分电路工作原理……………………………………（）2.1 电路设计总体方案……………………………………………………（）2.2 正弦波发生电路的工作原理……………………………………………（）2.3 正弦波---方波工作原理……………………………………（）2.4 方波---三角波工作原理…………………………………（）2.5 三角波---正弦波工作原理…………………………………（）3 电路仿真及结果……………………………………………………………（）3.1 仿真电路图及参数选择……………………………………（）3.2 仿真结果及分析…………………………………（）4收获与体会…………………………………………………………………（）5 仪器仪表明细清单…………………………………………………………（）参考文献………………………………………………………………………（）- - 1 - -1、设计的目的及任务1.1课程的设计目的利用所学知识原理进行软硬件整体设计，综合运用所学的几个波形形成一个函数信号发生器，会使我对此部分知识有更深刻的了解与掌握。
1.2课程设计的任务与要求设计一个函数信号发生器，能输出特定频率（1KHz）的正弦波（两个）、方波和三角波、脉冲波共五种波形。
拓展项（可选）：频率可调（粗调、细调），锯齿波2、电路设计总方案及各部分电路工作原理2.1电路设计总体方案原理框图：设计思路：实验设计函数信号发生器实现正弦波、方波、三角波、正弦波。
此次实验采用RC桥式正弦波震荡电路产生正弦波，通过滞回比较器生成方波，积分电路将方波转化成三角波，低通滤波器将三角波再次转化成正弦波。
模电课程设计之函数信号发生器
函数信号发生器摘要本系统能够产生正弦波、方波、三角波。
同时还可以作为频率计测频率。
函数信号的产生由MAX038和外围电路完成，能产生1Hz—20MHz的波形。
波形选择由单片机完成。
输出或输入频率经74HC390分频后，由单片机完成自动频率检测显示。
关键词：波形产生器、频率计、MAX038、74HC390、A T89S51。
前言gtzk在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。
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。
函数信号发生器的实现方法通常有以下几种：（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。
gtzk（2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。
早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。
gtzk（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。
鉴于此，美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了（2）中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。
MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。
在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。
gtzk（4）利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。
但成本较高。
gtzk综合分析以上四种实现方法的性价比，我们决定采用单片集成芯片AX038来设计函数发生器。
频率越高、产生波形种类越多的发生器性能越好，但器件成本和技术要求也大大提高，因此在满足工作要求的前提下，性价比高的发生器是我们的首选。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1、整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技术知识，需要设计一个简易的函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，并且其频率可以调节，并自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
产生方波、三角波的方案有很多种，本课题采用运放构成电压比较器出方波信号，采用积分器将方波变为三角波输出，其原理框图如图1所示。
2、直流电源电路一般由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。
基本组成框图如图2所示。
2、硬件电路设计在硬件电路的设计过程中，需要首先知道简易信号发生器的原理，在其基本原理与结构框图中，知道需要比较器与积分器的电路，所以在设计过程中需要实现用积分器将方波变为三角波。
根据在课堂所学的积分器放大电路设计出所需的积分器电路与比较器电路。
根据设计的电路图在洞洞板上进行布局，最后根据各个元器件之间的联系进行焊接。
器件选择（1）变压器将220V交流电压变成整流电路所需要的电压u1。
本次我们选用了双15V变压器（2）整流电路将交流电压u1转换成单方向脉动的直流u2，有半波整流、全波整流，可以利用整流二极管构成整流桥堆来实现。
建议用二极管搭建全波整流电路实现。
本次使用了IN5399二极管（4个）。
（3）滤波电路将脉动直流电压u2滤除纹波，变成纹波较小的u3，有RC滤波电路、LC滤波电路等。
建议采用大电容滤波。
本次使用了2200uF/25V电容(2个)。
（4）稳压器常用集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。
下面是其中一些典型应用及选择原则。
固定式三端稳压器的常见产品有：78XX 系列稳压器输出固定的正电压，如7805输出为+5V；79XX系列稳压器输出固定的负电压，如7905输出为-5V。
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广东石油化工学院
课程设计说明书
课程名称：模拟电子技术课程设计
题目：函数信号发生器设计
学生姓名：刘佳
专业：电子信息工程
班级：电信12-2
学号： 12034490203
指导教师：李继凯
日期： 2014 年 10 月 18 日
函数信号发生器设计
一、设计任务与要求
⑴设计并制作能产生正弦波、矩形波（方波）和三角波（锯齿波）的函数发生器，
本信号发生器可以考虑用专用集成芯片（如5G8038等）为核心实现。
⑵信号频率范围： 1Hz∽100kHz；
⑶频率控制方式：
①手控通过改变RC参数实现；
②键控通过改变控制电压实现；
③为能方便地实现频率调节，建议将频率分档；
⑷输出波形要求
①方波上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间；
②非线性误差≤2%；
③正弦波谐波失真度≤2%；
⑸输出信号幅度范围：0∽20V；
⑹信号源输出阻抗：≤1Ω；
⑺应具有输出过载保护功能；
⑻具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
二、方案设计与论证
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。
可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)，也可以采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器组成的电路。
方案一：采用ICL8038芯片来设计函数信号发生器。
该信号芯片的主要技术指标：通过调节外接阻容元件值，很容易改变振荡频率，使工作频率在1Hz-100kHz范围；输出的波形失真小；三角波输出线性度可优于0.1%。
输出脉冲（或方波）电平可从4.2-28V；外围电路简单（外接元件较少），引出线比较灵活、适用性强。
方案二：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。
比较方案一和方案二，方案一电路操作灵活性比较高，而且相对比较准确，所以采用方案一。
三、单元电路设计与参数计算
电路主要芯片分析如图所示：
其工作原理如下：利用恒流源对外接电容进行充放电，产生三角波(或锯齿波)，经缓冲器I从第3脚输出，由触发器获得的方波（或锯形波），经缓冲器Ⅱ从第九脚输出。
再利用正弦波变换器将三角波变换成正弦波，从第2脚输出。
改变电容器的充放电时间，可实现三角波与锯齿波方波与矩形波的互相转换。
函数信号频率和占空比的调节。
函数信号的频率和占空比由R3、R1和C4、C5、C6决定，其频率为F，周期T，t1为振荡电容充电时间，t2为放电时间：
T＝t1＋t2
F=1/T
由于三角函数信号在电容充电时，电容电压上升到比较器规定输入电压的1／3倍，分得的时间为：
t1=CV/I=(C+1/3·VCC·RA)/(1/5·VCC)=5/3RA·C
在电容放电时，电压降到比较器输入电压的1／3时，分得的时间为：
t2＝CV／I＝（C＋1／3·VCC）／（2／5·VCCRB－1／5·VCC／RA）＝（3／5·RA RB·C）／（2RA－RB）
f＝1／（t1＋t2）＝3／｛5RAC［1＋RB／（2RA－R）］｝
四、总原理图及元器件清单
1．总原理图
2．元件清单
型号主要参数数量备注元件序
号
R1、R3、
RES 4.7K电阻 3 R4
R2 RES 20K电阻 1
R5 、R6 RES 10K电阻 2
R7 RES 1K电阻 1
R8 RES 6.8K电阻 1
RV1 POT-HG 10K滑动电阻 1
RV2 POT-HG 1K滑动电阻 1
RV3 POT-HG 100K滑动电阻 1
SW1 SW-ROT-3 三匝开关 1
U1 ICL8038 1
C1、 C6 CAP 0.1uf 2
C3 CAP 200uf 1
C4 CAP 1000pf 1
C5 CAP 0.01uf 1
Q1 2N1711 1
五、仿真调试与分析
1、仿真结果
2、调试过程
通过调节电位器RV1的位置，可调节函数发生器的输出振荡频率的大小，通过调节电位器RV2的位置，可以用来调节输出矩形脉冲波的占空比.C4、C5、C6为频率档位调节由低频到高频。
RV3可调节波形失真程度。
为了使振荡信号获得最佳的特性，流过ICL8038集成电路4脚和5脚的电流不能过大或过小。
若电流过大，将使三角波的线性变坏，从而导致正弦波失真度增大；若过小，则电容的漏电流影响变大。
流过ICL8038集成电路4脚和5脚的最佳电流为1μA-1mA。
电路震荡频率由以此关系式决定：f=1/(2πRC)
六、结论与心得
在这一周实习中，我从中学到很多。
我一开始是在网上找了一个原理图，连
好之后示波器出不来。
我检查很多遍连线后还是没有查出结果，就换了另一个图，这回波形出来了，但失真很厉害。
我跑了一遍图书馆，在其中一本书里找到了我现在所用的原理图，经过运行后得到了我想要的波形。
在做实验是，我的原理图芯片用的是5G8038，我在软件里找不到，就去问了同组的同学，他说可以用ICL8038代替。
这个实验最后能成功完成，真的要谢谢同组同学在实验中给我的很多帮助。
我在实验过程中真的遇到很多问题，很多时候是细节出错，被同学指出后才发现自己错的有多离谱。
虽然自己对于这门课懂的并不多，很多基础的东西都还没有很好的掌握，觉得很难，也没有很有效的办法通过自身去理解，但是靠着这一个多礼拜的“学习”，在小组同学的帮助和讲解下，自己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。
我认为这个收获应该说是相当大的。
七、参考文献
【1】李继凯、《模拟电子技术及应用》科学出版社
【2】梅开香、《电子电路实验》北京理工大学出版社
【3】康华光、《电子技术基础模拟部分第五版》高等教育出版社
【4】葛汝明、《电子技术基础及课程设计》山东大学出版社。