能产生方波三角波正弦波的信号发生器(用741)

模拟电子技术

——课程设计报告

题目：信号发生器

专业：

班级：

学号：

姓名：

日期：

指导老师：

目录（信号发生器）

1 信号发生器的总方案及原理框图

1.1 电路设计原理框图

1.2 电路设计方案设计

2 设计的目的及任务

2.1 课程设计的目的

2.2 课程设计的任务与要求

2.3 课程设计的技术指标

3 各部分电路设计

3.1 正弦波产生电路的工作原理

3.2 正弦波——方波发生电路的工作原理3.3 方波——三角波转换电路的工作原理3.4 电路的参数选择与计算

3.5 总电路图

4 电路的仿真

4.1 正弦波发生电路仿真

4.2 方波——三角波发生电路的仿真

5 电路的安装与调试

5.1 正弦波发生电路的安装与调试

5.2 正弦波——方波的安装与调试

5.3 方波——三角波的安装与调试

5.4 总电路的安装与调试

5.5 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法

6 电路的实验结果

6.1 正弦波发生电路的实验结果

6.2 正弦波——方波转换电路的实验结果6.3 方波——三角波转换电路的实验结果

6.4 实测电路误差分析及改进方法

7 实验总结

1 信号发生器的总方案及原理框图

1.1 电路设计原理框图

电路设计原理框图如图1所示。

三角波

图1 电路设计原理框图

1.2 电路设计方案设计

1、采用RC串并联网络构成的RC桥式振荡电路产生正弦波。

2、将第一级送出的正弦波经过第二级的滞回电压比较器输出方波。

3、将第二级的方波通过第三级的积分器输出三角波。

4、电路完成。

2 设计的目的及任务

2.1 课程设计的目的

1、学习用集成运放构成正弦波、方波、三角波发生器。

2、学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。

2.2 课程设计的任务与要求

1、设计出能产生正弦波、方波和三角波的函数发生器。

2、完成电路的仿真操作，并安装实际电路。

3、完成对焊接电路的检验工作。

4、确保无误后，安装芯片，接入电源，开始测试。

5、调试，实现功能并记录测试数据的结果。

6. 教师检查并评分，上交设计作品，完成实验报告。

要求

1、了解电路设计原理，清楚设计内容。

2、掌握Multisim8软件的使用和电路的测试方法。

3、电路原理图绘制正确（即仿真电路图）。

4、电路仿真达到技术指标。

5、掌握电路的指标测试方法。

6、实际电路达到技术指标。

2.3 课程设计的技术指标

1、输出为正弦波、方波、三角波三种波形。

2、输入的电压均为双极性。

3 各部分电路设计

3.1 正弦波产生电路的工作原理

1、RC桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）

图2为RC正弦波振荡器。

图2 RC桥式正弦波振荡器

电路中RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼做选频网络，R1、R2、RP 及二极管等元件构成反馈和稳幅环节。调

节电位器R7，可以改变负反馈深度，满足振荡的振幅条件和改善波形。

电路的振荡频率 3921

0C R f π=

起振的幅值条件 (R4+R13+R5)/R 168>=2

式中，。为二极管正向导通电阻并联D D RP f r r R R R R ),(32++= 调整反馈电阻7R （调RP R ），使电路起振，且波形失真最小。如果不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大7

R 。如果波形失真严重，应适当减小7

R 。

改变选频网络的参数C 或R ，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C 作为频率量程切换，而调节R 作为量程内频率细调。

3.2 正弦波——方波发生电路的工作原理

电压滞回比较器

如图2所示，前半部分（到Uo2处）及滞回电压比较器。滞回电压比较器电路时电

压比较器的基础上增加了正反馈元件R4、R5。由于集成运放工作于非线性状态，那么它输出只可能有两种状态：正向饱和电压+U om和负向饱和电压-U om。当U+ >U-时，输出正饱和电压，当U+

3.3 方波——三角波转换电路的工作原理积分器

图2 三角波、方波发生器（红色部分为仿真

时需要，实焊电路时不需要）

若把滞回比较器和积分器收尾相连形成正反馈闭环系统，如图2 所示，则比较器输出的方波经积分器可得到三角波，三角波又触发比较器，自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。由于采用运放组成的积分电路，因此可实现横流充电，使三角波线性大大改善。 电路的振荡频率 f 0=R 2／(4*R 11*C 3) 方波幅值 Z

om U U ±=

三角波幅值 U om =R 5/R 4*U z 调节RP R 可以改变振荡频率，改变比值2

1

R R 可以调节三角波的幅值。

3.4 电路的参数选择与计算

实训时，R 3、R f 改为2.4K ，R 6改为1.8K ，稳压管为6.2V RP 为35%

根据以上公式计算得

正弦波电路的振荡频率是f0=0.34*10^3Hz 起振的幅值条件R f/R1=2.1V>2V

方波、三角波的电路的振荡频率是f0=1*10^3Hz

方波幅值Uom=-6.2V

三角波幅值U=12.4V

3.5 总电路图

图4为仿真时总电路图