函数发生器课程设计.doc

烟台大学文经学院

模拟电子技术课程设计报告
系电子信息与计算机科学系
专业自动化
班级文自102-2
姓名刘志鹏
学号 201090519232
指导教师李玉光
2012年 7 月 7 日
一、函数发生器的总方案及原理框图
1、电路设计原理框图
2、电路设计方案设计
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,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。为进一步掌握电路的的电路基本原理及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管放大器共同组成的方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有很多种,如首先产生正弦波。然后通过整形电路将正弦波转换为方波,再由积分电路将方波转换为三角波;也可以首先产生三角波-方波。在将三角波变成正弦波或将方波转成正弦波等等。
由比较器和积分器组成方波-三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三建波到正弦波的变换电路主要由差分电路放大器完成。差分放大器具有工作稳定点,输入高阻抗,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器是可以有效地抑制零点漂移,因此可将很低的三角波形转换为正弦波。波形交换的原理是利用查分放大器传输特性曲线的非线性。
二、设计的目的及任务
1、课程设计的目的
(1)掌握电子系统的一般设计方法
(2)培养综合应用所学知识来指导实践的能力
(3)掌握常用元器件的识别和测试
(4)熟悉常用仪表,了解电路测试的基本方法
(5)掌握模拟IC器件的应用
2、课程设计的任务与要求
设计方波------三角波------正弦波函数信号发生器
3、课程设计的技术指标
(1)设计,组装,调试函数发生器;
(2)输出波形:正弦波,方波,三角波;
(3)频率范围:在10-10000Hz范围内可调;
(4)输出电压:方波Up-p<=24V,三角波Up-p=8V,正弦波Up-p〉1V
三、各部分电路设计
1、方波---三角波转换电路
1)基本电路
2)工作原理
若a点断开,运算放大器A1与R1,R2,R3,RP1组成电压比较器,C1为加速电容,可加速比较器的翻转。运放的反向端接基准电压,即U-=0,同向输入端输入电压-vee,R1称为平衡电阻,比较器的输出U01的高电平等于正电源电压+Vcc,低电平等于负电源电压-Vee,当比较器的U-=U=+=0时,比较器翻转,输出U01从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平vee跳到高电平。
1、电位器RP2的调整方波-三角波的输出频率时,不会影响输出波形的幅度。若要求输出频率的范围较宽,可用C2改变频率的范围, PR2实现频率微调。
2、方波的输出频率应等于电源电压+Vcc。三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc
3)电路仿真
1KHZ波形图
10HZ 波形图

2、三角波---正弦波转换电路
1)基本电路
2)工作原理
1、三角波-〉正弦波变换电路的参数选择原则是:搁直电容C3、C4、C5要取得较大,因为输出频率很低,滤波电容C6视输出的波形而定,若含高次斜波成分较多,c6可取最小,。RE2=100欧与RP4=100欧姆相并联,以减少差