模电课程设计方案仿真函数发生器

《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2113

D

R 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UiUp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。但是也有不足，真正的函数发生器可以对输出电压和输出频率进行调节，而本次所设计的电路并没有以上功能，所以还可以对电路进行优化，如把一些决定输出幅度的电阻或者电容做成可调节的电阻和电容。这样就可以对输出

幅度和输出频率进行调节，这样的函数发生器才更适合我们用其进行电子技术实验。