模电课程设计报告-多种波形发生器

课程设计报告多种波形发生器

专业电子信息工程

学生姓名

班级B电子062

学号

指导教师

完成日期

摘要：

正弦波和非正弦波发生电路常作为信号源被广泛地应用于无线电通信以及自动测量和自动控制等系统中。通常把既能产生正弦波又能产生三角波、方波、锯齿波等非正弦输出信号的电路叫作函数信号发生器。在电子技术应用领域，要求信号源的温度、频率的稳定性都比较高。介绍的5G8038是一种性能稳定、精度较高的集成芯片。介绍了用5G8038设计多功能函数信号发生器的方法。

关键字：5G8038；直流稳压电源；频率选择控制

一、目录：

一．课程目的

二．设计任务与要求

三. 总体方案设计

四. 电路设计原理与参考电路

4.1总体电路框图

4.2设计思路

五．单元电路的设计说明

5.1方波发生电路的工作原理

5.2 方波---三角波转换电路的工作原理

5.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理六．总体电路

6.1总电路图

6.2元器件的选择和电路参数计算的说明

七. 具体过程

7.1 函数发生器5G8038的指标和应用

7.2 直流稳压电源

7.3 频率控制

八．设计小结

九．参考文献

一、课程目的

1.培养学生查阅资料的能力

2.培养学生综合运用所学知识的能力

3.培养学生综合设计和实践能力

4.培养学生团队精神

5.培养学生市场素质

6.培养学生撰写课程设计总结报告的能力

二．设计任务和要求

波形的产生及变换电路是应用极为广泛的电子电路，现设计并制作能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。

要求：

1.输出的各种波形工作频率范围0.02Hz~20kHz连续可调；

2.正弦波幅值+10v，失真度小于1.5%

3.方波幅值+10v

4.三角波波峰-峰值20v;各种输出波形幅值均连续可调；

5.设计电路所需的直流电源。

6.完成整体电路设计及论证

7.完成课程设计说明书

三．总体方案设计

波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。波形产生的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。具体设计可参考以下思路。

1.用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电

路得出方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出；

2.利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变

换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；

3．用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；

4.利用单片函数发生器5G8083、集成振荡器E1648及集成

定时器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路。

四．原理框图

3.1

总体电路框图

3.2设计思路

波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。一般思路如下：

（1）用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得方波输出，用积分电路将方波变成三角波输出；

（2）利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；

（3）用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；

（4）利用单片函数发生器5G8038、集成振荡器E1648及集成定时器555等可灵活地组成各种波形产生电路。

五．单元电路的设计说明

5.1方波发生电路的工作原理

（1）方波发生电路

实验电路如图所示，双向稳压管稳压值一般为5～6V。

方波发生电路

(1)按电路图接线，观察V C、V0 波形及频率，与预习比较。

(2)分别测出R= l0k，110k时的频率，输出幅值，与预习比较。

(3)要想获得更低的频率应如何选择电路参数?试利用实验箱上给出的元器件进行条

件实验并观测之。

方波发生电路的工作原理

此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高，当t趋于无穷时，Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后，Uo又通过R3对电容C 反向充电，如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低，当t趋于无穷大时，Un趋于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。

（2）方波---三角波转换电路的工作原理

R1

1

2

3

5

4

U1

R2

R3

50%

Rp1R4

50%

Rp2

12

3

5

4U2

C1

R17

方波—三角波产生电路