低频函数信号发生器
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低频信号发生器低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器， 同步继电器等，也可作为低频变频电源使用。信号发生器采用 数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自 定义波形,如正弦波、方波、三角波及其他任意波形。波形的 频率和幅度在一定范围内可任意改变。该信号发生器具有体积 小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点
滞回比较器又称施密特触发器迟滞比较器。
这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或 逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其 传输特性具有“滞回”曲线的形状。滞回比 较器也有反相输入和同相输入两种方式。
线性度非常差，显然不能当作三角波使用。使iC
恒定的办法有多种，其实质都是利用恒流源电
路取代图中的R，便可获得较为理想的三角波波
2
R2 R3
VZ
由上可知，当R2/R3的比值调好后，三角波 的峰峰值已经确定，调节VΘ2的大小可使三角波 上下平移。
因此，当由于失调等原因引起三角波零 位偏移（上下不对称）时，可通过改变VΘ2的大 小进行调整。
函数转换是指：把某种函数关系转换成另 一种函数关系，能完成这种转换功能的电子电 路就称为函数转换电路。常用的函数转换电路， 如半波、全波整流电路，就是把正弦波形转换 成半波和全波波形的函数转换电路。本实验需 要讨论的是，把三角电压波形转换成正弦电压 波形的正弦函数转换电路。
3! 5! 7!
由上述关系容易看出，取幂级数的前几项 （根据转换精度的要求），可以通过对线性 （三角波）变化量x的运算来近似表示成 sinx， 但要求三角波的幅度<π/2。
因为我们并没有很准确的能够把所有元器件 都搞齐，所以我们只能把搞出一个大致的电 路板，并不能显示实物。这也是局限所 在。。。
通过之前的原理说明，我们大概知道 了波形的发生电路还有转换电路，所 以根据电路图我们用multisim进行了 仿真，并且运用ad（altium designer）进行了pcb板的制作
接下来才是最难的地方。
因为没有现成的板子， 所以我们只能从头开 始做，自己买材料打 磨，印版，打孔焊接。 材料都是同学们自己 买的，感谢周越同学 百忙之中出去买材料， 辛苦了.
总结
❖ 这一次的实验，应该说任务，的确是很难，因为函数信号 发生器这东西真的不是仅仅靠学生一个月左右就能完成的作品， 虽然任务艰巨，但是我们也学到了很多。对于电路，放大器还 有一些其他元件的工作原理都有了很深的理解。我们也自学了 很多软件，ad软件都是自己自学，大家都很努力也都很充实。 虽然最后没有什么实际的成果也没有做出实物，但是毕竟尽了 力，相信老师也会给一个客观公正的评价。呵呵。
VZ
当V1>0时，T1>T2；
V1<0时，T1<T2。所以，
由于失调等原因引起波形
不对称时，可通过改变V 1 的大小进行调整。
若VΘ2>0，则三角波上移； 若VΘ2<0，则三角波下移。
其上幅度为：
1
R2 R3
V2
R2 R3
VZ
其下幅度为：
1
R2 R3
V2
R2 R3
VZ
而三角波的峰峰值为：
VO1( PP )
Pcb板我们买的是双 面的，实际上只需要 单面。其中的电路图 有很多细节都需要改 进。所以我们改了很 多次。在此特别鸣谢 谢磊同学的努力，电 路图最终还是成功模 拟出来了。(*^__^*) 嘻嘻……
制版过程
接下来是印版，打磨和腐蚀
腐蚀用的是以铜离子 焊接 为主的腐蚀剂，大概 热水80度这样，加入 腐蚀剂，把板子腐蚀 掉只剩下线路。时间 大概10到20分钟这样。 第一次腐蚀所以有些 地方还是需要改进。
一、设计内容：设计一个低频函数信号发生 器
二、性能与技术指标
1. 同时输出三种波形：方波、三角波、正弦 波
2. 频率范围：10Hz ～10kHz
3. 频率稳定度: f f0 103 日
这种电路在一定的频率范围内，具有良好的三 角波和方波信号。而正弦波信号的波形质量，与 函数转换电路的形式有关，这将在后面的单元电 路分析中详细介绍。
V 1>0时：
vO1 (t )
vO1 (0)
vO2 V1 RC
t
当vO2=+VZ时，
vO1 (0)
R2 R3
VZ
vO1 (T1 )
R2 R3
VZ
T1
RC VZ V1
2
R2 R3
VZ
当vO2= -VZ时，
vO1 (0)
R2 R3
VZ
vO1 (T2 )
R2 R3
VZ
T2
RC VZ V1
2
R2 R3
我们在大一做示波器实验的时候就初次碰到过示波器，刚开始 我总以为示波器和函数信号发生器是一种东西，后来才知道完 全是两种不同的东西。
经过第一次模电实验的了解，我们很充分的明白了函数信号发 生器的基本工作方法和操作步骤。通过函数信号发生器，可以 产生正弦波、方波、三角波三种不同波形的波，并且可以设定 频率，幅度。
从转换原理分析，有多种方法能完成这一 转换功能，常用的有：
▪ 滤波法 ▪ 运算法 ▪ 折线法
滤波法的转换原理是，把峰值为Vm的三角 波用傅里叶级数展开：
v
( t)
8
2
Vm
si
n
t
1 32
sin3 t
1 52
sin5 t
1 72
sin7 t
运算法的转换原理是，把展开成幂级数形 式：
x3 x5 x7 sinx x
频率显示窗口
频率档级
函数选择
占空比
函数/计数
衰减器开关
直流偏置
频率调节
幅度调节
同步信号输出
频率计数输入
压控振荡输入
信号输出端
➢ 画电路图：protel ➢ 电路板布局：altium designer ➢ 电气制图：Autocad ➢ 电路仿真：pSpice(Orcad), ewb(multisim)
形。
▪ 解决措施：
▪ 三极管构成
▪ 场效应管构成
▪ 1个恒流源+桥式整流
在一般使用情况下，V1和VΘ2都接地。只有在方 波的占空比不为50%，或三角波的正负幅度不对 称时，可通过改变V 1和VΘ2的大小和方向加以 调整。
V 1和VΘ2都接 地时的波形：
T 4RC R2 R3
(1) 对称调节点V1
三角波
正弦函数 正弦波 转换电路
积分器
比较器
方
波
1. 三角波方波发生器 (1)比较器＋RC电路
R两端的电压 逐渐下降，充电电 流也将不断减小。
由运算放大器A、R0、R1、R2、 DZ1和DZ1组成的滞回比较器与 RC电路组成的三角波、方波发 生器电路如图4所示。其输出电 压和电容器C上的电压如图5所 示
滞回比较器又称施密特触发器迟滞比较器。
这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或 逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其 传输特性具有“滞回”曲线的形状。滞回比 较器也有反相输入和同相输入两种方式。
线性度非常差，显然不能当作三角波使用。使iC
恒定的办法有多种，其实质都是利用恒流源电
路取代图中的R，便可获得较为理想的三角波波
2
R2 R3
VZ
由上可知，当R2/R3的比值调好后，三角波 的峰峰值已经确定，调节VΘ2的大小可使三角波 上下平移。
因此，当由于失调等原因引起三角波零 位偏移（上下不对称）时，可通过改变VΘ2的大 小进行调整。
函数转换是指：把某种函数关系转换成另 一种函数关系，能完成这种转换功能的电子电 路就称为函数转换电路。常用的函数转换电路， 如半波、全波整流电路，就是把正弦波形转换 成半波和全波波形的函数转换电路。本实验需 要讨论的是，把三角电压波形转换成正弦电压 波形的正弦函数转换电路。
3! 5! 7!
由上述关系容易看出，取幂级数的前几项 （根据转换精度的要求），可以通过对线性 （三角波）变化量x的运算来近似表示成 sinx， 但要求三角波的幅度<π/2。
因为我们并没有很准确的能够把所有元器件 都搞齐，所以我们只能把搞出一个大致的电 路板，并不能显示实物。这也是局限所 在。。。
通过之前的原理说明，我们大概知道 了波形的发生电路还有转换电路，所 以根据电路图我们用multisim进行了 仿真，并且运用ad（altium designer）进行了pcb板的制作
接下来才是最难的地方。
因为没有现成的板子， 所以我们只能从头开 始做，自己买材料打 磨，印版，打孔焊接。 材料都是同学们自己 买的，感谢周越同学 百忙之中出去买材料， 辛苦了.
总结
❖ 这一次的实验，应该说任务，的确是很难，因为函数信号 发生器这东西真的不是仅仅靠学生一个月左右就能完成的作品， 虽然任务艰巨，但是我们也学到了很多。对于电路，放大器还 有一些其他元件的工作原理都有了很深的理解。我们也自学了 很多软件，ad软件都是自己自学，大家都很努力也都很充实。 虽然最后没有什么实际的成果也没有做出实物，但是毕竟尽了 力，相信老师也会给一个客观公正的评价。呵呵。
VZ
当V1>0时，T1>T2；
V1<0时，T1<T2。所以，
由于失调等原因引起波形
不对称时，可通过改变V 1 的大小进行调整。
若VΘ2>0，则三角波上移； 若VΘ2<0，则三角波下移。
其上幅度为：
1
R2 R3
V2
R2 R3
VZ
其下幅度为：
1
R2 R3
V2
R2 R3
VZ
而三角波的峰峰值为：
VO1( PP )
Pcb板我们买的是双 面的，实际上只需要 单面。其中的电路图 有很多细节都需要改 进。所以我们改了很 多次。在此特别鸣谢 谢磊同学的努力，电 路图最终还是成功模 拟出来了。(*^__^*) 嘻嘻……
制版过程
接下来是印版，打磨和腐蚀
腐蚀用的是以铜离子 焊接 为主的腐蚀剂，大概 热水80度这样，加入 腐蚀剂，把板子腐蚀 掉只剩下线路。时间 大概10到20分钟这样。 第一次腐蚀所以有些 地方还是需要改进。
一、设计内容：设计一个低频函数信号发生 器
二、性能与技术指标
1. 同时输出三种波形：方波、三角波、正弦 波
2. 频率范围：10Hz ～10kHz
3. 频率稳定度: f f0 103 日
这种电路在一定的频率范围内，具有良好的三 角波和方波信号。而正弦波信号的波形质量，与 函数转换电路的形式有关，这将在后面的单元电 路分析中详细介绍。
V 1>0时：
vO1 (t )
vO1 (0)
vO2 V1 RC
t
当vO2=+VZ时，
vO1 (0)
R2 R3
VZ
vO1 (T1 )
R2 R3
VZ
T1
RC VZ V1
2
R2 R3
VZ
当vO2= -VZ时，
vO1 (0)
R2 R3
VZ
vO1 (T2 )
R2 R3
VZ
T2
RC VZ V1
2
R2 R3
我们在大一做示波器实验的时候就初次碰到过示波器，刚开始 我总以为示波器和函数信号发生器是一种东西，后来才知道完 全是两种不同的东西。
经过第一次模电实验的了解，我们很充分的明白了函数信号发 生器的基本工作方法和操作步骤。通过函数信号发生器，可以 产生正弦波、方波、三角波三种不同波形的波，并且可以设定 频率，幅度。
从转换原理分析，有多种方法能完成这一 转换功能，常用的有：
▪ 滤波法 ▪ 运算法 ▪ 折线法
滤波法的转换原理是，把峰值为Vm的三角 波用傅里叶级数展开：
v
( t)
8
2
Vm
si
n
t
1 32
sin3 t
1 52
sin5 t
1 72
sin7 t
运算法的转换原理是，把展开成幂级数形 式：
x3 x5 x7 sinx x
频率显示窗口
频率档级
函数选择
占空比
函数/计数
衰减器开关
直流偏置
频率调节
幅度调节
同步信号输出
频率计数输入
压控振荡输入
信号输出端
➢ 画电路图：protel ➢ 电路板布局：altium designer ➢ 电气制图：Autocad ➢ 电路仿真：pSpice(Orcad), ewb(multisim)
形。
▪ 解决措施：
▪ 三极管构成
▪ 场效应管构成
▪ 1个恒流源+桥式整流
在一般使用情况下，V1和VΘ2都接地。只有在方 波的占空比不为50%，或三角波的正负幅度不对 称时，可通过改变V 1和VΘ2的大小和方向加以 调整。
V 1和VΘ2都接 地时的波形：
T 4RC R2 R3
(1) 对称调节点V1
三角波
正弦函数 正弦波 转换电路
积分器
比较器
方
波
1. 三角波方波发生器 (1)比较器＋RC电路
R两端的电压 逐渐下降，充电电 流也将不断减小。
由运算放大器A、R0、R1、R2、 DZ1和DZ1组成的滞回比较器与 RC电路组成的三角波、方波发 生器电路如图4所示。其输出电 压和电容器C上的电压如图5所 示