信号发生器的制作

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多频率功率信号发生器
本次设计主要是能产生四路的正弦信号,100 HZ、1K HZ、10K HZ、25K HZ。

电路的总设计:
主电路图如上,从左向右,依次为:文氏桥选频电路、放大电路、反馈电路、功率放大电路。

一、文氏桥选频电路
文氏桥为选频电路,当其频率f=1/(2*PI*R*C)时,电路增益最大为1/3,且相移为0,当该频率经过放大级之后,由于放大级增益为3,使该频率保留下来,而其它频率的波将会随着不断的反馈逐渐衰减完,进而选出我们要的频率的波来。

二、放大级电路
为自激振荡提供放大级部分,其增益主要由选频电路所决定,电路中运放U1外围的反馈电阻R3、R4、R5,要满足,R5+R4大约为R3的二倍左右,两个二极管的主要作用是让电路起振之后,在正弦波的正负半轴不断短接R4,此部分电路主要是为了起振,R4的大小可决
定起振的快慢,此外,三个电阻的选择很重要,选不好可能会导致波形削顶或削底。

三、反馈电路
反馈要从外面取,即从功率输出部分取,这样可以简化推挽电路,并且可以有效的消除功率放大级的交越失真(运放与功放部分自己调节)。

四、功率放大电路
用了两级功率放大,使电路出来的波可以驱动一个8欧姆的小喇叭。

五、电源电路
从主电路图可以看出不论是运放还是功率放大部分的电路都要用到双电源,但是双电源比较麻烦,上图是一种单电源转双电源的电路,运放接出来的是虚地,主电路图中的地都接这个虚地,电源电路中的GND为实地,这样单电源就成了一个双电源。

此外用到运放,此处接成了运放跟随的形式,可以有效的提高电源的带载能力。

当然相关资料中还有下种接法:
这就是运放的单电源接法,由于运放的输入级是差分式的,两个输入运用小信号模型分析(要接地),不难分析,图中同相输入端被电源提高了U/2,所以4端接地就相当于地降低了U/2,这样其实相当于运放的双电源。

六、相关参数
元器件及相关参数如上述电路图。

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