模电课程设计-简易信号发生器报告

模电课程设计-简易信号发生器报告

模电课程设计报告

电子系

课题名称：简易信号发生器设计

专业名称：电子信息科学与技术

学生班级：10电信科技师范2班

第一章设计的目的及任务

1.1 设计目的

1.11掌握电子系统的一般设计方法

1.12掌握模拟IC器件的应用

1.13培养综合应用所学知识来指导实践的能力

1.14掌握常用元器件的识别和测试

1.15 熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法

1.2设计任务

设计正弦波函数信号发生器

1.3课程设计的要求及技术指标

1.31设计、组装、调试函数发生器

1.32输出波形：正弦波；

1.33频率范围：20Hz~20KHz；

1.34输出电压：不小于1V有效值

1.35失真度：γ<= 5%

第二章函数发生器的总方案及原理框图2.1 原理框图

图2-1

2.2 函数发生器的总方案

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。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与RC桥式正弦波振荡器共同组成的正弦波函数发生器的设计方法。

本课题中函数发生器电路组成如下所示：

采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路，它适用于低频振荡，一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。因为对于RC振荡电路来说，增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的。放大电路是一种直接耦合的多级放大电路，用于将产生的正弦波幅值放大。

第三章元器件明细清单

元器件明细清单如下

名称参数数量

电阻7.5k2

电阻560k1

电阻 4.7k1

电阻 5.1k 2

电阻24k2

电阻 3.3k3

电阻1k 2

可变电

阻100k2

电容1042

电容1032

电容1022

电解电

容10uf4

电解电

容47uf1

三极管npn3

第四章单元电路设计

3.1正弦波发生电路的工作原理

正弦波振荡电路是一种选频网络和正反馈网络的放大电路。其自震荡的条件是环路增益为1，即AF=1,。其中A为放大电路的放大倍数，F为反馈系数。为了使电璐能够震起来，还应该是环路增益略大于1。RC振荡电路主要用于产生小于1MHZ的低频信号。

振荡电路是大多数信号发生器电路的核心技术，文氏桥振荡电路为其中的一种，在电路中选择合适的元器件参数，便可得到相应的输出频率和振幅。

原理图为

这种电路可实现频率可调。

3.2．RC选频网路：

经过多次调试，定数据R1=7.5KΩ，R2=7.5KΩ，RW=100K，C1=0.01uf,C2=0.1uf，C3=1uf。

(1) 起振过程：

(2) 稳定振荡：

(3) 振荡频率

振荡频率由相位平衡条件决定。

φA= 0，仅在f0处φF = 0 满足相位平衡条件，所以振荡频率f0= 1/2πRC。改变R、C可改变振荡频率

RC振荡电路的振荡频率一般在200KHz以下。

振荡频率的调整

3.3．共集放大电路：

在共集电极放大电路中，输入信号是由三极管的基极与集电极两端输入的（在原图里看），再在交流通路里看，输出信号由三极管的集电极与发射极两端获得。因为对交流信号而言，（即交流通路里）集电极是共同接地端，

3.4．二级放大电路：

3.5 电路的参数选择与计算：

1、RC 选频网络

①．对于第一频段20Hz~200Hz

由： RC f π21= 选

：

F

C μ1.0= 有：

Hz R C R f 2010

*1.021

216

min ===

-ππ 得：Ω

≈⨯==

--K f R 8010*1.02021

10*1.0216

6min max

ππ 同样可得：Ω=⨯==

--796010

*1.020021

10*1.0216

6max min

ππf R

②．对于第二频段：200Hz~2KHz

由： RC f π21= 选

：

F

C μ10.0= 有：

Hz R C R f 02010

*0.0121

216

max max min ===

-ππ

得：Ω≈⨯==

--K f R 8010

*0.0102021

10*1.0216

6min max

ππ 同样可得：Ω

=⨯==

--796010*10.0020021

10*1.0216

6max min

ππf R

②．对于第三频段：2KHz~20KHz

由： RC

f π21=

选

：F C μ100.0= 有：Hz R C R f 002010*0.00121216

max max min ===-ππ 得：Ω≈⨯==--K f R

8010*0.00100202110*1.02166min max ππ 同样可得：Ω=⨯==--796010

*100.0000202110*1.02166max min ππf R

第五章 电路的安装与调试

4.1 静态调试

整个电路连接完之后，就可以对该电路进行调试和检测了，以发现和纠正设计方案的不足之处。

在进行调试和测试之前，首先要对电路进行检查。对照原理图按顺序一一检查，以免产生遗漏。以元件作为中心进行检查，把每个元器件的引脚依次检查，看是否有接错线或者漏接等问题，为了防止出现错误，最好对已经检查好的线路在原理图上做好标记，倘若线路检查无误，则可以对线路进行调试和测试了。

用万用表适当的档位对线路进行测试，看线路是否有短路或者断路等问题，如果出现错误，就立即进行改进，修改再进行调试。

4.2 动态调试

4.2.1 仿真电路：