武汉理工大学数电课设函数信号发生器设计

学号：

课程设计

题目函数发生器设计

学院信息工程学院

专业通信工程

班级

姓名

指导教师

年月日

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：武汉理工大学

题目: 函数发生器设计

初始条件：集成运放UA741CP；三极管T8050；三极管2N2222A；电阻若干；电位器若干；电容若干

要求完成的主要任务:

1.设计任务

利用集成运算放大器和晶体管差分放大器等设计一个方波－三角波－正弦波函数发生器

2.要求

（1）频率可调范围：10Hz~10kHz；

(2)输出电压：正弦波V PP=0~3V, 三角波V PP=0~5V, 方波V PP=0~15V；

（3）输出电压幅度连续可调

（4）方波上升时间小于2微秒，三角波线性失真小于1%，正弦波失真度小于3%

3.发挥部分

（1）矩形波占空比50%~95%连续可调；

（2）锯齿波斜率连续可调。

目录

摘要 ................................................................................................................................................ I Abstract ............................................................................................................................................ II 1绪论 .. (1)

1.1设计目的及意义 (1)

1.2设计任务及要求 (1)

2设计方案 (2)

2.1 可产生满足要求波形的方案 (2)

2.2 最优方案设计 (5)

3硬件电路设计 (6)

3.1方波---三角波产生电路及工作原理 (6)

3.2 参数计算 (8)

3.3 三角波---正弦波产生电路及工作原理 (9)

3.4 参数的选择原则是： (11)

4 仿真及分析 (13)

4.1 方波-三角波发生器的仿真结果 (13)

4.2 三角波-正弦波变换电路的仿真结果 (14)

5实物制作 (15)

5.1方波---三角波发生电路的安装与调试 (15)

5.1.1按装方波——三角波产生电路 (15)

5.1.2调试方波——三角波产生电路 (15)

5.1.3 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (15)

5.2调试三角波——正弦波变换电路 (16)

5.3 总电路的安装与调试 (16)

5.4 调试中遇到的问题及解决的方法 (16)

5.5三角波---正弦波变换电路的装调 (16)

5.6 电路的实验结果 (17)

5.6.1 方波---三角波发生电路的实验结果 (17)

5.6.2 三角波---正弦波转换电路的实验结果 (18)

6设计心得及体会 (18)

参考文献 (20)

附录 (21)

实物 (21)

单元器件明细清单 (22)

摘要

函数发生器是一种多波形的信号源，能够产生多种特定的周期性函数的波形，如三角波、方波、正弦波及可调整占空比的锯齿波和矩形波，输出信号的频率范围为几微赫到几十兆赫。函数发生器在通信、仪表、自动控制系统测试等用电测量领域的应用十分广泛，在一些非电测量领域的使用也十分普遍。

此次课程设计中，通过查阅相关的资料，了解了关于函数发生器的原理，得到了几种不同的设计思路。经过认真地思考与分析，最终选用的方案是由

方波变换得到三角波，再由三角波经过差分放大器得到正弦波。

方波电压作为积分运算电路的输入，通过积分运算电路得到三角波电压，得到的三角波电压再作为电压比较器的输入形成方波。正弦波由三角波

输入差分放大器得到。通过联系书上的知识，运用相关的实践经验，整合电

路得到总图。

关键字：函数发生器；方波；三角波；正弦波

Abstract

Function generator is a multi waveform signal source, can produce a variety of specific periodic function waveform, such as the triangle wave, square wave, sine wave and adjusted to account for the air than the sawtooth wave and square wave, the output signal frequency range for a few microseconds Hector to tens of megahertz. Function generator is widely used in the field of communication, instrumentation, automatic control system testing, and so on. It is also widely used in the field of non electric measurement.

The curriculum design, through access to relevant information, understand the principle of the function generator, has been several different design ideas. After careful consideration and analysis, the final choice of the program is to get the triangle wave by Fang Bo transform, and then by the triangular wave through the differential amplifier to get a sine wave.

Square wave voltage as the input of the integral operation circuit, the triangle wave voltage is obtained by the integral operation circuit, and the triangular wave voltage is then used as the input of the voltage comparator to form a square wave. The sine wave is obtained by the triangular wave input differential amplifier. Through the books, related to the use of practical experience, integrated circuit layout. Keywords: function generator, sine wave, square wave, triangle wave