课程设计——基于NE555 函数信号发生器1

××大学××学院××课程设计基于NE555 函数信号发生器

学生姓名

学号

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指导教师

成绩

××大学××学院

二○一一年六月

摘要：各种电器设备要正常工作，常常需要各种波形信号的支持。电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波等。在电器设备中，这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。这种能够产生多种波形，如三角波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器产生的各种波形能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。例如设计和测试、汽车制造、生物医药、传感器仿真、制造模型等。在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

关键字：正弦波，矩形波，三角波，函数信号发生器

Abstract:A variety of electrical equipment to work properly, which often need the support from a variety of wave form signals. Electrical equipment commonly used in signal sine wave, square wave, triangle wave. In electrical equipment, these signals are generated by the waveform and the conversion circuit to provide. This can produce a variety of waveforms such as triangular wave, rectangular wave (including square), the sine wave signal generator circuit is called a function. Function generator for a variety of waveforms to meet the modern measurement, communications, automatic control and thermal processing, audio and video equipment and digital systems, the demand for a variety of sources,such as design and testing, automotive, biomedical, sensor simulation, manufacturing model.Production practices and technology in the field has a wide range of applications.

Key words: Sine wave, Square wave, Triangle wave, The function signal generator

目录

前言……………………………………………………………………………

1. 总体设计方案 (1)

2. 电路的基本组成及工作原理 (1)

2.1 系统组成框图 (1)

2.2 方波的产生 (2)

2.3 由方波输出为三角波 (4)

2.4 由三角波输出正弦波 (4)

3. 单元模块设计 (6)

3.1 电源方框图 (6)

3.2 单元电路 (6)

3.2.1 整流电路 (6)

3.2.2 滤波电路 (8)

3.2.3 稳压电路 (8)

3.2.4 电源电路原理及电路图 (9)

3.3 555定时器的介绍 (10)

3.3.1 电路组成 (10)

3.3.2 引脚的作用 (10)

3.3.3 基本功能 (11)

4. 电路工作原理分析 (12)

5. 设计总结 (13)

6. 参考文献 (14)

7. 附录 (15)

前言

函数信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中，它的应用非常广泛。

我们为了方便电子爱好者或学生用示波器来做观察信号波形实验，动手做了该函数信号发生器。该信号发生器电路简单、成本低廉、调整方便。它是基于ne555计时器接成振荡器工作形式和电容积分而产生的波形。其工作频率为10—10000Hz，调节滑动变阻器可改变振荡器的频率。

波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中，它的应用非常广泛。它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。

1. 总体设计方案

正弦波、方波、三角波，这三种波形都是比较简单且常见的波形，产生的方法由很多种，可以先产生方波，然后得到三角波和正弦波，也可以先得到正弦波，然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片，同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。

第一，利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器。

第二，可以选用专门的函数信号发生器，如8038。

第三，由555定时器所构成的多谐振动器产生方波, 方波经过积分器的作用产生三角波，三角波在经过差分放大电路的非线性转换为正弦波。

比较以上几种方案：

第一，方案比较简单同时也能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。

第二，它们虽然能够甚好的实现波形的产生但是功能较少，太单一。

第三，过程相对来说比较繁琐，但是思路很明亮，同时，555定时器所构成的多谐振动器产生方波是一种和常用的信号产生器，很具有实用价值，同时，也很容易买到，同时选用改进的555多谐振荡形式产生方波可以通过调节可调电阻的阻值来调节产生方波的频率，产生的方波经过积分器的作用产生三角波，三角波在经过差分放大电路的非线性转换为正弦波。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强，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。

因此，就我个人而言，选择第三种方案。用改进过的555多谐振荡形式产生方波，经过积分器的作用产生三角波，三角波在经过差分放大电路的非线性转换为正弦波。

2. 电路的基本组成及工作原理

由原理图可知该店路由三部分组成，555定时器构成多谐振动器、积分器、差分放