《模拟电子技术》信号发生器
《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路知识，运用AD画图软件，设计并制作完成一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波，且频率可调，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 硬件电路设计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。
(1)电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压u。
因此，uj=nu;(n 为变压器的变比)。
整流电路的作用是将交流电压u.变换成单方向脉动的直流Uz。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U=0.9u。
每只二极管所承受的最大反向1 0.45u电压uey=、2u,，平均电流/ouv)=之 R R对于RC滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC=(3～5)T/2，T为50Hz交流电压的周期，即20ms。
(2)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u。
②整流电路将交流电压u：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。
此题建议用二极管搭建全波整流电路实现。
③滤波电路将脉动直流电压Uz滤除纹波，变成纹波较小的U，有RC滤波电路、LC滤波电路等。
此题建议采用大电容滤波。
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。
下面分别介绍其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。
模电信号发生器课程设计
模电信号发生器课程设计一、课程名称：模拟电子学信号发生器课程设计二、课程目标：帮助学生理解和应用模拟信号发生器的原理，学会设计、搭建和测试模拟电子电路。
三、课程大纲：1. 介绍模拟信号发生器（1周）模拟信号发生器的基本原理和作用。
常见的模拟信号波形及其特性。
信号发生器在电子实验和测试中的应用。
2. 信号波形生成（2周）正弦波、方波、三角波等信号波形的产生原理。
波形的频率、幅度和相位控制。
使用基本电路元件设计和实现信号波形生成电路。
3. 频率和幅度控制（2周）频率控制电路的设计与实现。
幅度控制电路的设计与实现。
频率和幅度的互相影响与调整。
4. 调制技术（3周）调幅、调频、调相等调制技术的原理。
调制电路的设计与实验。
调制技术在通信系统中的应用。
5. 噪声和失真（2周）信号发生器中可能引入的噪声和失真。
减小噪声和失真的方法。
实验中对信号质量的评估与优化。
6. 课程总结与项目（2周）复习课程中学到的关键概念和技能。
小组或个人项目：设计并搭建一个简单的模拟信号发生器电路，进行测试和改进。
四、评估方式：课堂参与和小组讨论（20%）实验报告和作业（30%）期中考试（20%）期末考试（30%）五、实验和项目详细说明：实验1：正弦波发生电路设计学生将设计和搭建一个正弦波发生电路，使用基本的放大器电路和反馈网络。
实验要求学生调整电路参数，观察波形的变化，并测量频率和幅度。
实验2：方波和三角波产生电路设计学生将设计并搭建方波和三角波发生电路，了解不同波形的产生原理。
实验要求学生比较各波形的特性，调整电路以实现不同频率和幅度的波形。
实验3：频率和幅度控制电路设计学生将设计可调频率和幅度的信号发生电路，掌握频率和幅度控制电路的原理。
实验要求学生测量和记录不同控制参数下的波形变化。
实验4：调制技术实验学生将学习并实现调幅、调频和调相电路，了解调制技术的应用。
实验要求学生观察和分析调制后的波形，理解调制技术在通信系统中的作用。
模拟电子技术课件ch6信号发生器
f
i
正反馈一般表达式的分母项变成负号，而且振荡电路的输入信号 X
所以 X i 0。也有 X 。维持输出信号 X 所需的完全由反馈信号 o o 无需外加输入信号 。 由图6-1 (b)可得 又因为
i
X i 提供，
X f，
Xi
X o F X i
,
Xf F Xo
1 f f0 2π RC
时，幅频值最大为1/3，相
（2）RC桥式振荡电路
如图6-4 将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路。
图6-4 RC桥式正弦波振荡电路 (a)RC桥式正弦波振荡电路 (b)桥式画法
AF 件，
组成。
RC 桥 式 振 荡 电 路 如 图 6-4 （ a ） 所 示 。 根 据 自 激 振 荡 的 条
A 表示输出信号 X o 与放大电路净输入信号 X i 之间的相位 式中，
，即反馈信号 2 nπ 相位相同。 X i
放大电路的相移与反馈网络的相移之和等于 与输入信号
要 X
f
（2） 振荡的起振条件
值得注意的是：式（6-1）（6-2）是指振荡电路已经进入稳态振荡而 言的。如果一个波形发生电路仅仅满足幅值平衡条件 ，那么，
F 1 A
该式说明，放大器A和反馈网络F组成的闭合环路中，环路的总传输 系数等于1，即反馈信号 X f 幅值与净输入信号 幅值相等。 X
② 相位平衡条件 由
F 1得 A
i
AF A F 2nπ
(n=1,2,3,…)
(6-2)
广东海洋大学模拟电子技术基础课程设计实验报告
《模拟电子技术基础》课程设计报告题目低频信号发生器班级XX XXXX姓名XXXX学号20121192XXXX成绩日期 16低频信号发生器一、课题名称与技术要求1设计能产生正弦波，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a输出信号的工作频率范围10Hz～10KHz，连续可调b输出各种信号波形幅值0～10V，连续可调二、内容摘要信号产生电路有正弦波和非正弦波振荡电路两种形式。
正弦波振荡电路是由正反馈网络和放大电路组成。
常见的有RC正弦波振荡电路和LC正弦波振荡电路。
非正弦信号产生电路主要有方波、矩形波、三角波和锯齿波等信号发生电路。
矩形波发生电路由一个可调占空比的迟滞电压比较器组成。
方波是占空比为50%的矩形波的一种特殊形式。
锯齿波发生电路由一个同相输入迟滞比较器和一个可调占空比的积分电路组成。
三角波又是占空比为50%的锯齿波的特殊形式。
对于正弦波产生电路，关键就是熟悉选频网络的选频特性。
对于非正弦产生电路，关键是要明确放大电路引入的是正反馈，因为只有正反馈才能使电路产生振荡。
本方案采用RC正弦波振荡电路，迟滞电压比较器和RC积分电路。
将这三个电路连接在一起，会依次产生正弦波、方波和三角波。
由于矩形波积分后不能产生锯齿波，上述方案不能实现，所以单独设计一个矩形波产生电路。
由于矩形波与方波的不同之处在于矩形波的高电平持续时间与低电平持续时间不相等，可以在方波产生电路中设法使电容的充放电时间不相等来实现，即利用二极管的单向导电性实现，这就是一个可调占空比的矩形波发生电路。
三、总体设计方案论证及选择（1）RC正弦波振荡电路产生正弦波，作为输入信号，通过迟滞电压比较器产生方波，再作为输入信号，通过积分电路产生三角波。
原理图如下：正弦波方波三角波1.正弦波产生电路a电路图如下：b. 分析上图是RC串并联正弦波振荡电路，又称文氏桥。
反馈网络和选频网络由RC串并联网络组成，同时加入了一个C007芯片作为放大电路。
《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在此处键入公式。
术知识，运用AD软件设计并制作一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，且频率可调，并自行设计电路所需电源1.2 整机实现的基本原理及框图1.电源电路组成由变压器—整流电路—滤波电路—滤波电路—稳压电路组成。
变压器将220V 电源降压至双15V，经整流电路变换成单方向脉冲直流电压，此电源使用四个整流二极管组成全波整流桥电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压u1。
因此，u1=nu i（n 为变压器的变比）。
整流电路的作用是将交流电压山变换成单方向脉动的直流U2。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U2=0.9u1。
每只二极管所承受的最大反向电压u RN= √2u1，平均电流I D(A V),=12I R=0.45U1R对于RC 滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC= (3~5）T/2，T 为50Hz 交流电压的周期，即20ms。
此电源使用大电容滤波，稳压电路，正电压部分由三端稳压器7812输出固定的正12V电压，负电压部分由三端稳压器7912输出固定-12V电压。
并联两颗LED灯分别指示正负电压。
2．该函数发生器由运放构成电压比较器出方波信号，方波信号经过积分器变为三角波输出。
2 硬件电路设计硬件电路设计使用Altium Designer 8.3设计PCB，画好NE5532P,7812及7912的原理图和封装后，按照电路图画好原理图后生成PCB图。
合理摆放好各器件后设置规则：各焊盘大小按实际情况设置为了更容易的进行打孔操作，设置偏大一些，正负12V电源线路宽度首选尺寸1.2mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm，GND线路宽度首选尺寸1mm，最小宽度1mm，最大宽度1.5mm，其他线路首选尺寸0.6mm，最小宽度1mm，最大宽度1.2mm。
大学模拟电子技术实验课思考题及参考答案
实验报告简要分析及参考答案以下为简要分析，答题时请详细规范作答——实验一仪器的使用P178：交流毫伏表的使用（1）将信号发生器输出值与毫伏表测量值相比较，得到的结论是：信号发生器输出的电压是用峰峰值表示的，而毫伏表测量的电压是用有效值表示的，正弦波峰峰值电压是有效值电压的（2）用毫伏表的MANU和AUTO模式测量信号发生器的输出电压，其不同之处是：用MANU 模式测量时要把量程旋钮置于合适的量程才能显示正确的测量电压；AUTO模式则自动显示测量电压。
P178：思考题1．因为交流毫伏表的电压测量范围为100U A～300V，它能感应并测量仪器周围很微弱的干扰信号，所以交流毫伏表一接通电源显示屏上就有数码显示。
2．图（a）：（1）调节触发方式选择开关在AUTO状态；（2）调节垂直位移旋钮在适当的位置；（3）调节亮度旋钮在适当的位置。
图（b）：（1）T/DIV旋钮不要置于X-Y显示方式；（2）扫描时间选择旋钮的扫描频率不要选得太高，图（c）：调节聚焦和垂直位移旋钮在适当的位置。
3．示波器的红夹子应于毫伏表测试线上的红夹子相接，示波器的黑夹子应于毫伏表的黑夹子相接。
如果互换使用将引入干扰，产生较大的测量误差，甚至不能测量。
原因参阅课本P10。
实验二元件的识别与测量P1804.（2）用两手抓住表笔捏紧电阻两端测量其阻值,相当于把人体的电阻与所测电阻并联，所测电阻越大，影响越大，测量值越小。
P1816（2）用×100Ω档测出的阻值小，而用×1KΩ档测出的阻值大。
因为万用表不同的欧姆档流出的电流不同，×100Ω档时流出的电流大，×1KΩ档时流出的电流小。
当用不同的欧姆档测量同一只二极管时，由于二极管是非线性元件，等效电阻不是一个固定值，其值随电流的改变而改变，所以当用不同的量程测其正、反向电阻值时，测量值也不同。
P183：思考题用×1档电流大，×10k档电压大，都容易烧坏晶体管。
模拟电子技术实验报告
一、实验目的1. 熟悉模拟电子技术实验的基本操作流程；2. 掌握模拟电子技术实验的基本测量方法；3. 理解模拟电子电路的基本原理，提高电路分析能力；4. 培养实验操作技能，提高动手实践能力。
二、实验内容1. 常用电子仪器的使用：示波器、万用表、信号发生器等；2. 晶体管共射极单管放大器实验；3. 射极跟随器实验；4. 差动放大器实验。
三、实验原理1. 常用电子仪器使用：示波器、万用表、信号发生器等是模拟电子技术实验中常用的测量工具，掌握这些仪器的使用方法对于进行实验至关重要。
2. 晶体管共射极单管放大器：晶体管共射极单管放大器是一种基本的模拟放大电路，其原理是利用晶体管的电流放大作用，将输入信号放大。
3. 射极跟随器：射极跟随器是一种具有高输入阻抗、低输出阻抗、电压放大倍数接近1的放大电路，常用于信号传输和阻抗匹配。
4. 差动放大器：差动放大器是一种能有效地抑制共模干扰的放大电路，广泛应用于测量、通信等领域。
四、实验步骤1. 常用电子仪器使用：熟悉示波器、万用表、信号发生器的操作方法，并进行基本测量。
2. 晶体管共射极单管放大器实验：（1）搭建实验电路，包括晶体管、电阻、电容等元件；（2）调整电路参数，使晶体管工作在放大区；（3）使用示波器观察输入信号和输出信号，分析电路放大效果。
3. 射极跟随器实验：（1）搭建实验电路，包括晶体管、电阻、电容等元件；（2）调整电路参数，使晶体管工作在放大区；（3）使用示波器观察输入信号和输出信号，分析电路放大效果。
4. 差动放大器实验：（1）搭建实验电路，包括晶体管、电阻、电容等元件；（2）调整电路参数，使晶体管工作在放大区；（3）使用示波器观察输入信号和输出信号，分析电路放大效果。
五、实验数据及分析1. 常用电子仪器使用：根据实验要求，使用示波器、万用表、信号发生器等仪器进行测量，并记录数据。
2. 晶体管共射极单管放大器实验：（1）输入信号频率为1kHz，幅值为1V；（2）输出信号频率为1kHz，幅值为5V；（3）放大倍数为5。
《模拟电子技术基础》实训指导01 常用电子仪器的使用
3、交流数字毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，测量正弦交流电压的有效值。 为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上， 然后在测量中逐档减小量程，直至适当位置。
三、实验设备与器件 1、函数信号发生器 2、双踪示波器 3、交流毫伏表 四、实验内容 1、用机内校正信号对示波器进行自检。 1）扫描基线调节 示波器设置： 显示方式——“单踪” （Y1或Y2） 输入耦合方式——“GND” 触发方式——“自动”。 开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮
根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div或cm） 与“Y轴灵敏度”开关指示值（v/div）的乘积，可算得信号幅值的实测 值。
根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数 （div或cm）与“扫速”开关指示值（t/div）的乘积，可算得信号频率 的实测值。
2、函数信号发生器的使用 函数信号发生器可按需要输出正弦波、方波、三角波。输出电压最大可 达20VP-P。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级 到伏特级范围内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分 档开关进行调节。函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。
实验一 常用电子仪器的使用
一、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发
生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指 标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方 法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信 号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用表一起， 可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。
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2020/7/24
四、石英晶体正弦波振荡电路
1、石英晶体的特点
SiO2结晶体按一定方向切割的晶片。 压电效应和压电振荡：机械变形和电场的关系 固有频率只决定于其几何尺寸，故非常稳定。
感性 因C C0，故
1
阻性
fS fP 2π LC
容性
一般LC选频网络的Q为几百，石英晶体的Q可达104～ 106；前者△f/f为10－5，后者可达10－10～10－11。
2020/7/24
相位条件的判断方法：瞬时极性法：
断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规 定其极性，然后根据
Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不 可能产生自激振荡。
5、分类
常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路：几百kHz以下 2) LC正弦波振荡电路：几百kHz～几百MHz 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定
LC串联网络的选频特性？
2020/7/24
LC选频放大电路→正弦波振荡电路
反馈网络
2020/7/24
当f=f0时， 电压放大倍 数的数值最 大，且附加 相移为0。
构成正弦波 振荡电路最简 单的做法是通 过变压器引入 反馈。
附加相移
2、变压器反馈式 必须有合适的同铭端
C1是必要的吗？
U f
特点： 易振，波形较好；耦合不紧
2020/7/24
3、RC桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器）
用同相比例运算电路作放大电路。
因同相比例运算电路有非常好的线 性度，故R或Rf可用热敏电阻，或加 二极管作为非线性环节。
同轴 电位器
改变电容以粗调，改变电位器滑动端以微调。 文氏桥振荡
加稳压管可以限制输出电压的峰-峰值。
器的特点？
2020/7/24
1
3C
令f0
1 ，则F 2π RC
3
j(
1 f
f0 )
f0 f
2、电路组成
1)是否可用共射放大电路？ 2)是否可用共集放大电路？ 3)是否可用共基放大电路？ 4)是否可用两级共射放大电路？
因为 f f0时F 13，所以应Au配 略一 大3个 的 于 电 压 放 大 电 路 放。 大为 电了 路使 的 参 f0，数其不输 电 阻 应 趋 于 无 出穷 电大 阻， 应 00。 输 趋 于
在电扰动下，对于 某一特定频率f0的信 号形成正反馈：
Xo Xi' Xo 达到动态平衡。
2020/7/24
2、起振与稳幅：非线性环节的作用
为了在通电后f=f0的输出信号有一个从小 到大的过程，起振条件为： AF 1
Xo Xo
稳定的 振幅
FA
A F
A F
o
Xf (Xi) 能振吗？
2020/7/24
3、基本组成部分
2020/7/24
二、RC 正弦波振荡电路
1、RC串并联选频网络
低频段
高频段
f 0，Uf 0，
F 90。
f ，Uf 0，
F 90。
在频率从0～∞中必有一个频率f0，φF＝0o。
2020/7/24
RC串并联选频网络的频率响应
2020/7/24
F UUof R
R∥ 1
jC
1 ＋R∥ 1
jC
jC
F
同铭端？
U i
注意事项：
能产生正弦 波振荡吗？
若断开Cb，对电路有何影响？
1、断开反馈，在断开处加 f=f0的输入电压； 2、找出在哪个元件上获得反馈电压，是否能取代输入电压。
2020/7/24
读图二：判断图示电路有可能产生正弦波振荡吗？
RC移项式电路
RC双T选频网络
U i
1、这是几级RC电路？ C3与 哪个R组成一级RC电路？
密，损耗大，频率稳定性不高。
U f
U i(f f0)
3、电感反馈式
U i(f f0)
反馈电压取自哪个线圈？ 反馈电压的极性？
必要吗？
2020/7/24
3、电感反馈式
电感的三个抽头分别接晶体管的 三个极，故称之为电感三点式电路。 特点： 耦合紧密，易振，振幅大，C用可调电容可获得较宽 范围的振荡频率。波形较差，常含有高次谐波。 因为放大电阻 路就 的是 输它 入自 电故 身 A 与 的 F 负 具有相关性 N1， ；则 A 若 增增 大 F 减 大 ，小。
2020/7/24
四、石英晶体正弦波振荡电路
2、电路
并联型电路
1) 石英晶体工作在哪个区？ 2) 2) 是哪种典型的正弦波振
荡电路？
串联型电路 1) 石英晶体工作在哪个区？ 2) 2) 两级放大电路分别为哪
种基本接法？ 3) 3) C1的作用？
2020/7/24
读图一：图示电路中放大电路是哪种基本接法？
《模拟电子技术》信号发生器
§8.1 正弦波振荡电路
一、正弦波振荡的条件和电路的组成
1、正弦波振荡的条件 无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电路
中引入的是正反馈，且振荡频率可控。
X oA F X o
引入正反馈
A F 1 A A F 1 F2n
1) 放大电路：放大作用 2) 正反馈网络：满足相位条件 3) 选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡 4) 非线性环节（稳幅环节）：稳幅
4、分析方法
合二而一
1) 是否存在主要组成部分；
2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否可 能正常传递；
3) 是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡 ； 4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。
2020/7/24
三、LC 正弦波振荡电路
1、LC并联网络的选频特性
理想LC并联网络在谐振时阻 呈性 纯， 且阻抗无穷大。
谐振频率 f0
2
π
1 LC
非理想情 R为况 损下 耗， 。
在损耗较小 数 Q 时 R 1， C L品 ， f0 质 2π因 1LC 。
在f＝f0时，电容和电感中电流各约为多 少？网络的电阻为多少？
2020/7/24
4、电容反馈式（电容三点式
）
必要吗？
f0 2π
1 L C1C2
C1 C2
若C C1且C C2，则
U i
f0
2π
1 LC
使f0几乎与放大电路的无 参关 数。
U f
C
若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减 小到一定程度，晶体管的极间电容将并联在C1和C2上，影响 振荡频率。
2、1级移相电路能产生正弦波
振荡吗？ 2级呢？ 4级呢？
正反馈 网络
选频网络
2020/7/24