模电课程设计 低频函数信号发生器
电子工程系课程设计专业名称：
课程名称：模电课程设计
课题名称：低频函数信号发生器
设计人员：
指导教师：
年月日
《低频函数信号发生器课程设计》任务书
一、课题名称：低频函数信号发生器
二、技术指标：
1、同时输出三种波形：方形、三角波、正弦波；
2、频率范围：10Hz – 10kHz;
3、频率稳定度：△f / f≤10-3；
4、频率控制方式：
（1）通过改变RC时间常数控制频率（手控方式）
（2）通过改变控制V1实现压控频率（即VCR），常用于自控方式。即f=f(V1)(V1=1~10V)，为确保良好的控制特性，可分三段控制：10Hz~100Hz、100Hz~1kHz、1kHz~10kHz。
5、波形精度（1）方形：上升沿和下降沿时间均小于2us;
（2）三角n波：线性度<2%
（3）正弦波：谐波失真度<4%（V1为基波有效值）
6、输出方式
（1）作电压源输出时，要求：输出电压幅度可调，最大输出电压不小于20V；
（2）作电流源输出时，要求：输出电流幅度连续可调，最大输出电流不小于200mA;
（3）作功率输出时，要求：最大输出功率不小于1W。
7、具有输出过载保护功能
三、要求：
1、拟定测试方案和设计步骤；
2、根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画
出电路图
3、利用电路制版软件画出原理图、PCB电路板图、装配图;
指导教师：
学生：
电子工程系
年月日
课程设计报告书评阅页
课题名称：低频信号发生器
班级：
姓名：
年月日指导教师评语：
考核成绩：指导教师签名：
201 年月日
虽着计算机技术的发展，模拟电子技术已经成为一门应用范围极广，具有较强实践性的技术基础课程。信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对信号发生器的原理以及结构设计一个能够变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最合适本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的元件，焊接出具体的实物，并在实验室对事物进行调试，观察效果是否与课题要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。
Although the development of computer technology, analog electronic technology has become one of the applied range, with strong practical technical foundation course. Signal generator in the circuit experiment and test equipment in a very wide range of purposes. Now we through to the signal generator the principle and structure design a can transform a triangle wave, sine wave, the simplicity of square wave generator. We through the analysis of the circuit, the parameters in a kind of the most appropriate choice of this topic plan. To subject in the precondition of guarantee the most economical, the most convenient and optimization design strategies. According to the design scheme of select a specific components, welding out specific physical, and of things in the laboratory, debugging observing effect with the requirements of the issue whether performance index contrast. In the final analysis, the cause of the serious error and influencing factors
关键字: 函数发生器、三角波、正弦波、方波
第1章函数发生器总方案及原理框图 (7)
1.1 原理框图 (7)
1.2 函数发生器设计的总方案 (7)
第2章各部分电路设计 (8)
2.1产生方波—三角波—正弦波的电路工作原理 (8)
2.1.1 方波发生电路的工作原理 (8)
2.1.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (8)
2.1.3三角波---正弦波转换电路的工作原理 (10)
2.2电路的参数选择及计算 (12)
2.2.1. 方波-三角波部分 (12)
2.2.2 (13)
2.3 总电路图 (13)
第3章电路的安装与调试 (14)
3.1 检测电路前的调试 (14)
3.1.2.调试前的检查 (14)
3.1.3调试方法与原则 (15)
3.1.4.调试中注意的事项 (15)
3.2 方波---三角波发生电路的安装与调试 (16)
3.2.1.按装方波——三角波产生电路 (16)
4.2.2.调试方波——三角波产生电路 (16)
3.3 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (16)
3.3.1.按装三角波——正弦波变换电路 (16)
3.3.2 调试三角波——正弦波变换电路 (17)
3.3.3 总电路的安装与调试 (17)
3.4 调试中遇到的问题及解决的方法 (17)
3.4.1方波-三角波发生器的装调 (17)
3.4.2三角波---正弦波变换电路的装调 (17)
第4章 protel的仿真与电路板的制作 (19)
4.1 protelDXP SE 软件的简单介绍 (19)
4.2 protelDXP中设计电路原理图的绘制 (19)
4.2.1、电路原理图设计的一般步骤 (19)
4.2.2、设计需用到的一般规则 (19)
4.3 protelDXP中PCB图的设计与制作 (19)
4.3.1、PCB图设计的一般步骤 (19)
4.3.2、PCB布局需注意的问题 (19)
设计总结 (20)
附录 (21)
附录一 PCB 板 (21)
附录二 3D封装图 (21)
附录三元件列表 (22)
附录四 EWB电路图 (23)
参考文献 (25)
第1章函数发生器总方案及原理框图
1.1 原理框图
图1-1
1.2 函数发生器设计的总方案
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，有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 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分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。
方案1:产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如上所示：
方案2: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，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
第2章 各部分电路设计
2.1产生方波—三角波—正弦波的电路工作原理
2.1.1 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。
2.1.2 方波---三角波转换电路的工作原理
图2-1-1 方波—三角波产生电路
2231
T O m P R U U R R ±=+
242131
4()P P R R R C T R R +=+ 图2—1-2 比较器电压传输特性
图2-1-3 方波—三角波变换波形 工作原理如下：
若a 点断开，运算发大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速
电容，可加速比较器的翻转。运放的反相端接基准电压，即U-=0，同相输入端
接输入电压Uia ，R1称为平衡电阻。比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压
+Vcc ，低电平等于负电源电压-Vee （|+Vcc|=|-Vee|）, 当比较器的U+=U-=0时，
比较器翻转，输出Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee 跳到高电平
Vcc 。设Uo1=+Vcc,则 312231231
()0CC ia R RP R U V U R R RP R R RP ++=
++=++++ 公式（2-2-1）
将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为 223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++ 公式（2-2-2） 若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为 223131
()EE CC ia R R U V V R RP R RP +-=-=++ 公式（2-2-3） 比较器的门限宽度2312
H CC ia ia R U U U I R RP +-=-=+ 公式（2-2-4）
由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图2-3所示。
a 点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出Uo2为214221()O O U U dt R RP C -=+?
公式（2-2-5） 1O CC U V =+时，2422422
()()()CC CC O V V U t t R RP C R RP C -+-==++ 公式（2-2-6） 1O EE U V =-时，2422422()()()CC EE O V V U t t R RP C R RP C --=
=++ 公式（2-2-7） 可见积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系下图所示。
a 点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。三角波的幅度为2231
O m CC R U V R RP =
+ 公式（2-2-8） 方波-三角波的频率f 为
3124224()R RP f R R RP C +=+ 公式（2-2-9） 由以上两式可以得到以下结论：
1. 电位器RP2在调整方波-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. 方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc 。三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc 。
电位器RP1可实现幅度微调，但会影响方波-三角波的频率。
2.1.3三角波---正弦波转换电路的工作原理
三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。分析表明，传输特性曲线的表达式为：022/1id T C E U U aI I aI e ==
+ 011
/1id T C E U U aI I aI e -==+
式中 /1C E a I I =≈
0I ——差分放大器的恒定电流；
T U ——温度的电压当量，当室温为25oc 时，UT ≈26mV 。
如果Uid 为三角波，设表达式为
44434m id m U T t T U U T t T ???- ?????=?-???- ????? 022T t T t T ??≤≤ ?????≤≤ ???
式中 Um ：三角波的幅度。 T ：三角波的周期。
图2-1-4 三角波-正弦波转换电路
图2-1-5三角波—正弦波变换波形
为使输出波形更接近正弦波，由图可见：
（1）传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；
（2）三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。
（3）图为实现三角波——正弦波变换的电路。其中Rp1调节三角波的幅度，Rp2调整电路的对称性，其并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。电容C1,C2,C3为隔直电容，C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。
2.2电路的参数选择及计算
2.2.1. 方波-三角波部分
实物连线中，我们一开始很长时间出不来波形，后来将C2从10uf（理论时可出来波形）换成0.1uf时，顺利得出波形。实际上，分析一下便知当C2=10uf时，频率很低，不容易在实际电路中实现。
2.2.2.三角波-正弦波部分
比较器A1与积分器A2的元件计算如下。
由式（2-2-8）得2231
O m CC R U V R RP =+ 即02231
31124m U R R RP Ucc ===+ 取 220R K =Ω，取320R K =Ω ，RP1为100K Ω的点位器。平衡电阻1231//()16R R R RP K =+≈Ω
由式（2-2-9）312422
4()R RP f R R RP C +=+ 即314122
4R RP R RP R C ++=+ 当110Z H f Z ≤≤H 时，取210C F μ=，则42(75~7.5)R RP k +=Ω，取4 5.1R k =Ω，为100K Ω电位器。当10100Z H f Z ≤≤H 时 ，取21C F μ=以实现频率波段的转换，R4及RP2的取值不变。取平衡电阻510R k =Ω。
三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C3、C4、C5要取得较大，因为输出频率很低，取345470C C C F μ===，滤波电容6C 视输出的波形而定，若含高次斜波成分较多，6C 可取得较小，6C 一般为几十皮法至0.1微法。RE2=100欧与RP 4=100欧姆相并联，以减小差分放大器的线性区。差分放大器的几静态工
作点可通过观测传输特性曲线，调整RP 4及电阻R*确定。
2.3 总电路图
由以上计算与分析，绘出总电路图
图2-3-1三角波-方波-正弦波函数发生器实验电路
先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过差分放大器形成正弦波。
第3章电路的安装与调试
3.1 检测电路前的调试
实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装往往也难于达到预期效果。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观问题，必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足。然后采取措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此调整电子电路的技能对从事电子技术及有关领域工作的人员来说，是不应缺少的。调试的常用仪器有：万用表、示波器、信号发生器。
3.1.2.调试前的检查
电子安装完毕，通常不宜急于通电，要形成这种习惯，先要仔细检查。其检查内容包括：
（1）连线是否正确
检查的方法通常有两种方法：
a.按照电路图检查安装的线路
这种方法的特点是根据电路图连线，按一定顺序安装好的线路，这样比较容易查出哪里有错误。
b.按照实际线路来对照原理图电路进行查线
这是一种以元件为中心进行查线的方法。把每个元件引脚的连线一次查清，检查
每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但可以查出错线和少线，还容易查出多线。
为了防止出错，对于已查过的线通常应在电路图上做出标记，最好用指针式万用表“欧姆1”挡，或数字万用表“欧姆挡”的蜂鸣器来测量，可直接测量元、器件引脚，这样可以同时发现接触不良的地方。
（2）元器件的安装情况
检查元器件引脚之间有无短路和接触不良，尤其是电源和地脚，发光二极管“+”、“-”极不要接反。
3.1.3调试方法与原则
（1）通电观察
把经过准确测量的电源接入电路。观察有无异常现象，包括有无元件发热，甚至冒烟有异味电源是否有短路现象等；如有此现象，应立即断电源，待排除故障后才能通电。
（2）静态调试
交流和直流并存是电子电路工作的一个重要组成部分。一般情况下，直流为交流服务，直流是电路工作的基础。因此，电子电路的调试有静态和动态调试之分。静态调试过程：例如，通过静态测试模拟电路的静态工作点，数字电路和各输入端和输出端的高低电平值及逻辑关系等，可以及时发现已损坏的元器件，判断电路工作情况，并及时调整电路参数，使电路工作状态符合设计要求。
（1）动态调试
调试的方法是在电路的输入端接入适当频率和幅值的信号，并循着信号流向来检测各有关点的波形，参数和性能指标。发现故障应采取各种方法来排除。通过调试，最后检查功能块和整机的各种指标是否满足设计要求，如必要再进一步对电路参数提出合理的修正。
3.1.
4.调试中注意的事项
为了保证效果，必须减小测量误差，提高测量精度。为此，需注意以下几点：（1）正确使用测量仪器的接地端
（2）测量电压所用仪器的输入端阻抗必须远大于被测处的等效阻抗。因为，若测量仪器输入阻抗小，则在测量时会引起分流给测量结果带来很大的误差。
（3）仪器的带宽必须大于被测电路的带宽。
要正确选择测量点。
（4）用同一台测量仪进行测量进，测量点不同，仪器内阻引起的误差大小将不同。
（5）调试过程中，不但要认真观察和测量，还要于记录。记录的内容包括实验条件，观察的现象，测量的数据，波形和相位关系等。只有有了大量的可靠实验记录并与理论结果加以比较，才能发现电路设计上的问题，完善设计方案。
（6）调试时出现故障，要认真查找故障原因，切不可一遇故障解决不了的问题就拆掉线路重新安装。因为重新安装的线路仍可能存在各种问题。我们应该认真检查.
调试结果是否正确，很大程度受测量正确与否和测量精度的影响。
3.2 方波---三角波发生电路的安装与调试
3.2.1.按装方波——三角波产生电路
1）把两块741集成块插入面包板，注意布局；
2）分别把各电阻放入适当位置，尤其注意电位器的接法；
3）按图接线，注意直流源的正负及接地端。
4.2.2.调试方波——三角波产生电路
1）接入电源后，用示波器进行双踪观察；
2）调节RP1，使三角波的幅值满足指标要求；
3）调节RP2，微调波形的频率；
4）观察示波器，各指标达到要求后进行下一部按装。
3.3 三角波---正弦波转换电路的安装与调试
3.3.1.按装三角波——正弦波变换电路
1）在面包板上接入差分放大电路，注意三极管的各管脚的接线；
2）搭生成直流源电路，注意R*的阻值选取；
3）接入各电容及电位器，注意C6的选取；
4）按图接线，注意直流源的正负及接地端。
3.3.2 调试三角波——正弦波变换电路
1）接入直流源后，把C4 接地，利用万用表测试差分放大电路的静态工作点；
2）测试V1、V2的电容值，当不相等时调节RP4使其相等；
3）测试V3、V4的电容值，使其满足实验要求；
4）在C4端接入信号源，利用示波器观察，逐渐增大输入电压，当输出波形刚好不失真时记入其最大不失真电压；
3.3.3 总电路的安装与调试
1）把两部分的电路接好，进行整体测试、观察
2）针对各阶段出现的问题，逐各排查校验，使其满足实验要求，即使正弦波的峰峰值大于1V。
3.4 调试中遇到的问题及解决的方法
方波-三角波-正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的,在装调多级电路时通常按照单元电路的先后顺序分级装调与级联。
3.4.1方波-三角波发生器的装调
由于比较器A
1与积分器A
2
组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，
这两个单元电路可以同时安装。需要注意的是，安装电位器R
P1与R
P2
之前，要先
将其调整到设计值，只要电路接线正确，上电后，U
O1的输出为方波，U
O2
的输出
为三角波，微调R
P1,使三角波的输出幅度满足设计指标要求有，调节R
P2
，则输出
频率在对应波段内连续可变。
3.4.2三角波---正弦波变换电路的装调
电路的调试步骤如下。
（1）经电容C4输入差摸信号电压Uid=50v，Fi =100Hz正弦波。调节Rp4及电阻R*,是传输特性曲线对称。在逐渐增大Uid。直到传输特性曲线形状如图3—5所示，记下次时对应的 Uid即Uidm值。移去信号源，再将C4左段接地，
测量差份放大器的 静态工作点I0 ,Uc1,Uc2,Uc3,Uc4.
(2) Rp3与C4连接，调节Rp3使三角波俄 输出幅度经Rp3等于Uidm 值，这时Uo3的 输出波形应 接近 正弦波，调节C6大小可改善输出波形。如果Uo3的 波形出现如图4—1所示的 几种正弦波失真，则应调节和改善参数，产生是真的 原因及采取的措施有；
1）钟形失真 如图（a ）所示，传输特性曲线的 线性区太宽，应减小Re2。
2）半波圆定或平顶失真 如图（b ）所示，传输特性曲线对称性差，工作点Q 偏上或偏下，应调整电阻R*.
3）非线性失真 如图（C ）所示，三角波传输特性区线性度 差引起的失真，主要是受到运放的影响。可在输出端加滤波网络改善输出波形。
（3）性能指标测量与误差分析
1）放波输出电压P P U -≤2Vcc 是因为运放输出极有PNP 型两种晶体组成复合互补对称电路，输出方波时，两管轮流截止与饱和导通，由于导通时输出电阻的影响，使方波输出度小于电源电压值。
2）方波的上升时间T ，主要受预算放大器的限制。如果输出频率的 限制。可接俄加速电容C1，一般取C1为几十皮法。用示波器或脉冲示波器测量r t
图4-1几种正弦波失真
第4章 protel的仿真与电路板的制作
4.1 protelDXP SE 软件的简单介绍
Protel设计系统是一套建立在IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统。Protel公司于2001年推出protelDXP——具有PDM功能的强大EDA综合设计环境，它具有原理图设计、PCB电路板设计、层次原理图设计、报表制作、电路仿真以及逻辑器件设计等功能，是电子工程师进行电路设计的最有用的软件之一。鉴于本设计的侧重点不在介绍此软件，故本章只介绍与之有关的操作与功能。
4.2 protelDXP中设计电路原理图的绘制
4.2.1、电路原理图设计的一般步骤
①启动proteDXP电路原理图编辑器。
②设置电路图图纸大小及版面。
③在图纸上放置需要的元器件。
④对所放置的元器件进行布局布线。
⑤对布局布线后的元器件进行调整。
⑥保存文档并打印输出。
4.2.2、设计需用到的一般规则
该设计绘制的总原理图已在附录C中给出，在此不再赘附。在放置元器件时，如遇元器件找不到则需装载相应的元器件库。其基本步骤为：单击设计管理器中的browse sch选项卡→单击add/remove按钮，屏幕将出现“change library list”对话框。在design explorer DXP/library/sch文件夹下选取元件库文件，然后双击鼠标→点击“OK”按钮即完成了添加。若再找不到该元件，则需自己用元件绘图工具制作。
4.3 protelDXP中PCB图的设计与制作
4.3.1、PCB图设计的一般步骤
①按照相关步骤后，将网络报表导入编辑器即产生PCB图.
②手工编辑调整元件布局，并连线。
4.3.2、PCB布局需注意的问题
排版应整齐美观，布线不能相交，焊盘大小要合适（以免焊盘太小打孔时将焊盘打掉）。考虑我们是初学者可先考虑布线的简便性。其总PCB图已附在附录D中。
设计总结
通过本次课程设计我总体掌握了电路设计实物的基本流程，把在书本知识运用在设计中，通过参考书与向学长和老师请教，在网上参考资料后我基本完成简易函数发生器的设计和制作。
简易函数发生器能产生方波，三角波，正弦波。通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波，再由差分放大电路将三角波转换成正弦波。波形的产生是由电压比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，电路自动产生方波—三角波。通过改变电位器
RP与C2的值可以使方波----三角波的
2
输出频率。差分放大器作为三角波——正弦波的变换电路，利用差分对管的饱和与截止特性进行变换。波形的仿真利用EWB软件对以上电路的变换的波形产生进行仿真与设计要求与任务校正。通过以上程序与原理计算最终确定实物参数得实验原理图，通过本学期EDA技术的学习，用protel99软件画出PCB板，作出实物简易函数发生器，在这个过程中我们遇到了很多困难，但经过我们组员的努力以及同学的帮助，终于将该课题做好，由于水平有限，难免存在错误，望指正！
低频函数信号发生器的设计
低频信号发生器的方案 概述：采用A T89C51单片机和DAC0832芯片，直接连接键盘和显示。该种方案主要对A T89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形.这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系统的成本.也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成.占用空间小,使用芯片少,低功耗。 模块结构划分 本次设计所研究的就是对所需要的某种波形输出对应的数字信号，在通过D/A转换器和单片机部分的转换输出一组连续变化的0~5V的电压脉冲值。在设计时分块来做，按波形设定、D/A转换、51单片机连接、键盘控制四个模块的设计。最后通过联调仿真，完成相应功能。 具体设计模块如图 模块介绍： 1.波形设定：对任意波形的手动设定 2.D/A转换：主要选用DAC0832来把数字信号转换为模拟信号，
在送入单片机进行处理。 3.单片机部分：最小系统 4.键盘：用按键来控制输出波形的种类和数值的输入 硬件电路的设计 基本原理 低频信号发生器系统主要由CPU 、D/A 转换电路、电流 / 电压转换电路、按键和显示电路、电源等电路组成。其工作原理为当按下第一个按键就会分别出现方波、三角波、正弦波。 D/A 转换电路的设计 DAC0832是CMOS 工艺制造的8位D/A 转换器，属于8位电流输出型D/A 转换器，转换时间为1us ，片内带输入数字锁存器。DAC0832
与单片机接成数据直接写入方式，当单片机把一个数据写入DAC寄存器时，DAC0832的输出模拟电压信号随之对应变化。利用D/A转换器可以产生各种波形，如方波、三角波、正弦波、锯齿波等以及它们组合产生的复合波形和不规则波形。 1.DAC0832主要性能： ◆输入的数字量为8位； ◆采用CMOS工艺，所有引脚的逻辑电平与TTL兼容； ◆数据输入可以采用双缓冲、单缓冲和直通方式； ◆转换时间：1us； ◆精度：1LSB； ◆分辨率：8位； ◆单一电源：5—15V，功耗20mw； ◆参考电压：-10—+10V； DAC0832内部结构资料:芯片内有两级输入寄存器，使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。D/A转换结果采用电流形式输出。要是需要相应的模拟信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，还可以外接。 该片逻辑输入满足TTL电压电平范围，可直接与TTL电路或微机电路相接，下面是芯片电路原理图3-20
模电课程设计--函数信号发生器
模拟电子技术课程设计设计课题：函数信号发生器 学院： 专业： 班级： 指导老师： 设计者： 学号： 日期：
前言 在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。 该函数发生器要求能输出频率范围可调的方波和三角波，能够很好的实现本次试验的目的，将一些线性和非线性的元件与集成运放组合，输出性能良好的波形。 由方波或三角波的发生器产生相应的信号，通过相互转换实现多种波形的输出。正弦波可以由滞回比较电路和RC定时电路构成的电路产生，再积分可得到三角波。通过调节RC振荡电路中的振荡电阻来实现频率可调。通过调节比例运算电路的反馈电阻来实现幅度可调，最终做成要求的函数发生器。
目录 一、设计要求 (2) 二、设计步骤 (2) 三、实验报告要求 (2) 四、题目、设计任务及技术指标 (3) 五、设计内容及原理 (4) 六、设计步骤和方法 (8) 七、安装与调试 (15) 八、电路的指标结果 (16) 九、所用仪器和设备 (17) 十、心得体会 (18) 十一、参考文献 (20) 十二、附函数发生器课程设计仿真图 一、设计要求 1.电路原理图绘制正确（或仿真电路图）； 2.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法； 2.电路仿真达到技术指标。
3. 完成实际电路，掌握电路的指标测试方法； 4.实际电路达到技术指标。 二、设计步骤 1.原理了解，清楚设计内容。 2.原理及连线图绘制，仿真结果正确。 3.安装实际电路。 4.调试，功能实现。 5.教师检查及答辩。 6.完成设计报告。 三、实验报告要求 1.画图要求： 1）原理图（草图）要清楚，标注元件参数 2）正式原理图、接线图：A4打印EWB画图。3）要求用统一格式封面； 4）使用中原工学院课程设计报告专用纸。 5）图要顶天立地，均匀分布，合理布局 2.课程设计报告要求 a.题目：
模拟电路课程设计题目
电子技术（模拟电路部分）课程设计题目 一、课程设计要求 1、一个题目允许两个人选择，共同完成电子作品，但课程设计报告必须各自独立完成。 2、课程设计报告按给定的要求完成，要上交电子文档和打印文稿（A4）。 3、设计好的电子作品必须仿真，仿真通过后，经指导老师检查通过后再进行制作。 4、电子作品检查时间：2010年3月4日，检查通过作品需上交。 4、课程设计报告上交时间：2010年5月20日前。 二、课程设计题目 方向一、波形发生器设计 题目1：设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目2：设计制作一个产生正弦波－方波－三角波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④三角波峰-峰值为2V，占空比可调； ⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目3：设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V，； ③方波幅值为2V； ④锯齿波峰-峰值为2V，占空比可调；
⑤设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 题目4：设计制作一个方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器。 设计任务和要求 ①输出波形频率范围为0.02Hz~20kHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V； ③方波幅值为2V，占空比可调； ④三角波峰-峰值为2V； ⑤锯齿波峰-峰值为2V； ⑥设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 方向二、集成直流稳压电源设计 题目1：设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。 题目2：设计制作一串联型连续可调直流稳压负电源电路。 设计任务和要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； ②输出电流I O m=300mA；（有电流扩展功能） ③稳压系数Sr≤0.05； ④具有过流保护功能。 题目3：设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路。 设计任务和要求 ①一路输出直流电压12V；另一路输出5－12V连续可调直流稳压电源； ②输出电流I O m=200mA； ③稳压系数Sr≤0.05；
低频函数信号发生器设计实验报告 精品
实验报告 课程名称：电子系统综合设计指导老师：周箭成绩：实验名称：低频函数信号发生器（预习报告）实验类型：同组学生姓名： 一、课题名称 低频函数信号发生器设计 二、性能指标 （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）频率稳定性：； （4）频率控制方式： ①改变RC时间常数； ②改变控制电压V 1实现压控频率，常用于自控方式，即F=f（V 1 ），（V 1 =1～10V）； ③分为10Hz～100Hz，100Hz～1KHz，1KHz～10KHz三段控制。 （5）波形精度：方波上升下降沿均小于2μs，三角波线性度δ/V om <1%，正弦波失真度
； （6）输出方式： a)做电压源输出时 输出电压幅度连续可调，最大输出电压不小于20V 负载R L =100Ω～1KΩ时，输出电压相对变化率ΔV O /V O <1% b)做电流源输出时 输出电流幅度连续可调，最大输出电流不小于200mA 负载R L =0Ω～90Ω时，输出电流相对变化率ΔI O /I O <1% c)做功率源输出时 最大输出功率大于1W（R L =50Ω，V O >7V有效值） 具有输出过载保护功能 三、方案设计 根据实验任务的要求，对信号产生部分，一般可采用多种实现方案：如模拟电路实现方案、数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。 数字电路的实现方案 一般可事先在存储器里存储好函数信号波形，再用D/A转换器进行逐点恢复。这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。其信号频率的高低，是通过改变D/A转换器输入数字量的速率来实现的。 数字电路的实现方案在信号频率较低时，具有较好的波形质量。随着信号频率的提高，需要提高数字量输入的速率，或减少波形点数。波形点数的减少，将直接影响函数信号波形的质量，而数字量输入速率的提高也是有限的。因此，该方案比较适合低频信号，而较难产生高频（如>1MHz）
模电实验报告常用电子仪器的使用
实验报告专业：姓名：学号：日期：桌号： 课程名称：模拟电子技术基础实验指导老师：蔡忠法成绩：________________ 实验名称：常用电子仪器的使用 一、实验目的 1. 了解示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的基本原理。 2. 掌握示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的使用方法。 二、实验器材 双踪示波器、函数信号发生器、晶体管毫伏表、数字万用表 三、实验内容 1. 示波器单踪显示练习 2. 函数信号发生器练习 3. 晶体管毫伏表练习 4. 示波器双踪显示练习 5. 测试函数发生器的同步输出波形 6. 数字万用表使用练习 四、实验原理、步骤和实验结果 1. 示波器单踪显示练习 实验原理： 实验步骤： 1) 探头连校准信号，在屏幕上调出稳定的波形。 2) 测量方波的幅度和频率。 3) 测量方波的上升沿和下降沿时间。
实验数据记录： 实验小结： 1) 测量上升时间和下降时间的方法是： 2) 示波器使用注意事项是： 2. 函数信号发生器练习 实验原理： 实验步骤： 1) 调节函数信号发生器输出三角波，送示波器显示稳定的波形。 2) 将频率分别调到1 kHz、10 kHz、100 Hz。 3) 将三角波幅度调到50mV（峰值）。 4) 从示波器中读出三角波频率。 实验数据记录： 实验小结： 函数信号发生器使用注意事项是：
3. 晶体管毫伏表练习 实验原理： 实验步骤： 1) 调节函数信号发生器输出1 k Hz正弦波，送示波器显示稳定的波形。 2) 调节幅度至约1.4V峰值（用示波器测量）。 3) 同时用毫伏表测正弦波有效值，调节正弦波幅度精确至有效值1V（用毫伏表测量）。 4) 从示波器中读出此时的正弦波幅值，记入表中。 实验数据记录： 4. 示波器双踪显示练习 实验原理： 实验步骤： 1) 示波器CH1、CH2均不加输入信号，采用自动触发方式。 2) 扫速开关置于扫速较慢位置（如0.5 s/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”，观察并描述两条扫描线的显示特点。 3) 扫速开关置于扫速较快位置（如5μs/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”，观察并描述两条扫描线的显示特点。 实验结果记录： 实验小结：（什么情况下用交替显示方式？什么情况下用断续显示方式？） 5. 测试函数发生器的同步输出波形 实验步骤：
什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理
什么是函数信号发生器，函数信号发生器的作用，函数信号发生器的工作原 理 什么是函数信号发生器？函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。 函数信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 函数信号发生器的工作原理：函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。它能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波，所以在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。 函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。当输入端输入小信号正弦波时，该信号分两路传输，一路完成整流倍压功能，提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端，完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理，变换成方波后经输出，输出端为可调电阻。 函数信号发生器产生的各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示，函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频发射，这里的射频波就是载波，把音频、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
模电课程设计_函数信号发生器
山东农业大学信息学院 课程设计（论文） 课程名称：模拟电子技术基础课程设计 题目名称：函数信号发生器 姓名: 学号： 班级： 专业：电子信息科学与技术 设计时间：2011-2012-1学期15、16周 教师评分： 2011 年 12 月 6 日
目录 1设计的目的及任务 (1) 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计的任务与要求 (2) 2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (2) 2.1 电路设计总体方案 (2) 2.2 正弦波发生电路的工作原理 (3) 2.3 正弦波---方波工作原理 (4) 2.4 方波---三角波工作原理 (6) 2.5 三角波---正弦波工作原理 (7) 3 电路仿真及结果 (10) 3.1 仿真电路图及参数选择 (10) 3.2 仿真结果及分析 (10) 4收获与体会 (10) 5 仪器仪表明细清单 (11) 参考文献 (12)
1.设计的目的及其任务 1.1课程设计的目的 1.通过这次课程设计可以更好的掌握集成运算放大器构成正弦 波，方波和三角波等函数信号的设计方法。 2.可以学会安装，调试与仿真等集成电路组成的多级电子电路小 系统。 3.可以更好的掌握课本上所学的知识，培养自己对所学专业的热 爱。 1.2课程设计的任务与要求 1.能输出特定频率的正弦波，方波和三角波。 扩展项：频率可调，脉冲波，锯齿波。 2. 实现步骤： 正弦波→方波→三角波→正弦波 3、工具：multisim 4. 频率范围：固定频率1kHZ，或者设计的为频率可调电路。 5、提交形式：以课程论文（打印）的形式提交。 6. 合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图。 7. 选择常用的电路元件。 8. 画出设计的电路原理图，做出电路的仿真。 2．电路设计总方案及各部分电路工作原理 2.1电路设计原理框图
函数信号发生器
函数信号发生器 函数信号发生器 作者：华伟锋卞蕊樊旭超 2013-8-8
函数信号发生器 摘要 直接数字频率合成（DDS）是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快等优点，在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。本文介绍了DDS(直接数字频率合成)的基本原理和工作特点，提出以DDS芯片AD9850芯片为核心利用MSP430F5438单片机控制，辅以必要的外围电路，构成一个输出波形稳定、精度较高的信号发生器。该信号发生器主要能产生标准的正弦波、方波与三角波(锯齿波)，波形可手动切换，频率步进可调，软件系统采用菜单形式进行操作，LCD液晶显示可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值，操作方便明了，还增加了很多功能。 关键词：AD9850；信号发生器；MSP430F149单片机；DDS；LCD液晶； Abstact：Direct Digital Synthesis (DDS) is an important frequency synthesizer technology, with high resolution, fast frequency conversion, etc., in radar and communications and other fields have a wide range of applications. This article describes the DDS (direct digital frequency synthesis) of the basic principles and work, we proposed to DDS chip AD9850 chip as the core using MSP430F5438 MCU control, supplemented by the necessary peripheral circuits to form a stable output waveform, high precision signal generator . The signal generator can generate standard primary sine wave, square wave and triangular wave (sawtooth), the waveform can be manually switched, frequency step adjustable software system used to operate the menu form, LCD liquid crystal display can be real-time display of the output signal type , amplitude, frequency and frequency step value, easy to understand, but also adds a lot of functionality. Key words：AD9850; signal generator; MSP430F5438MCU; DDS; LCD liquid crystal;
模电课程设计
模拟电路课程设计报告 题目 多功能有源滤波器 一、设计任务与要求 ① 设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波器，通带A V =1。 ② 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。 二、方案设计与论证 题目要求分析：一，题目要求设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波器，这是一种状态变量型有源滤波器。将比例、积分、求和等基本运算电路组合在一起，并能够对所构成的运算电路自由设置传递函数，实现各种滤波功能，我们将之称为状态变量型有源滤波电路。其传递函数可统一表示为 2()012()2 i () 012o s u s s U a a s a s A U b b s b s ++= = ++改变求和运算电路的输入，就可以改变()u s A ，从而得 到不同类型的滤波电路。再在不同滤波电路的输出端加上反相比例运放，既可得到符合放大倍数的滤波电路。 二，题目要求用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V ）。由集成电路的四个基本组成电路：电源变压器，整流电路，滤
波电路和稳压电路可知，只要含有这四个基本组成部分，再加上一些保护电路，过滤电路和指示电路。合理的参数计算与选择，利用中间置地法，我们就能做出一个符合要求的直流电压源。注：其整流电路要求用桥式整流电路。 方案一 1、设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波 电路；使用AF100集成块，外接几个电阻即可实现。 原理图如下： U1 U2U3 U4 R1 100kΩ C1 1nF IC=0V C2 1nF IC=0V R2 100kΩ R3 10kΩ Uo1Ui2Uo2Ui3UO3Ui41 Ui42Uo4 Ui11 Ui12 图（a）AF100内部电路
模拟电路课程设计-函数信号发生器
模拟电路课程设计——函数信号发生器 一、设计任务和要求 1 在给定的±12V直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函 数信号发生器。 2 信号频率：1kHz～10kHz 3 输出电压：方波：Vp-p≤24V 三角波：Vp-p≤6V 正弦波： Vp-p>1V 4 方波：上升和下降时间：≤10ms 5 三角波失真度：≤2% 6 正弦波失真度：≤5% 二、设计方案论证 1．信号产生电路 〖方案一〗 由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。三角波 这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为题目要求有10倍的频率覆盖系数，然而对于积分器的输入输出关系为： 显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。而这是电路所不希望的。幅度稳定性难以达到要求。而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。 〖方案二〗 由积分器和比较器同时产生三角波和方波。其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的 方波 三角波 电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。该电路的优点是十分明显的： 1 线性良好、稳定性好；
2 频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率， 而且频率改变时，幅度恒定不变； 3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波 形； 4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。 综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。 2．信号变换电路 三角波变为正弦波的方法有多种，但总的看来可以分为两类：一种是通过滤波器进行“频域”处理，另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。具体有以下几种方案： 〖方案一〗 采用米勒积分法。设三角波的峰值为，三角波的傅立叶级数展开： 通过线性积分后： 显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响，其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化（随频率的升高而衰减），这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。另外我们在仿真时还发现，这种积分滤波电路存在这较明显的失调，这种失调使输出信号的直流电平不断向某一方向变化。 积分滤波法的失调图（Protel 99 SE SIM99仿真） 而且输出存在直流分量。 〖方案二〗 才用二极管－电阻转换网络折线逼近法。十分明显，用折线逼近正弦波时，如果增多折线的段数，则逼近的精度会增高，但是实际的二极管不是理想开关，存在导通阈值问题，故不可盲目的增加分段数；在所选的折线段数一定的情况下，转折电的位置的选择也影响逼近的精度。凭直观可以判知，在正弦波变化较快的区段，转折点应选择的密一些；而变化缓慢的区段应选的稀疏一些。 二极管－电阻网络折线逼近电路对于集成化来说是比较简单，但要采用分立元件打接则会用到数十个器件，而且为了达到较高的精度所有处于对称位置的电阻和
如何使用函数信号发生器
如何使用函数信号发生器 认识函数信号发生器 信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器，而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟，其锁相环（ PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但毕竟是数字式信号源，数字电路与模拟电路之间的干扰，始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发. 这是通用模拟式函数信号发生器的结构，是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波，同时经由比较器的比较产生方波,换句话说，如果以恒流源对电容充电，即可产生正斜率的斜波。同理，右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波，电路结构如下： 当I1 =I2时，即可产生对称的三角波，如果I1 > >I2，此时即产生负斜率的锯齿波，同理I1 < < I2即产生正斜率锯齿波。 再如图二所示，开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变，也就是改变信号的频率，这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2，也可以改变频率，这也就是信号源上调整频率的电位器，只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。 而在占空比调整上的设计有下列两种思路： 改变电平的幅度，亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度，即可达到改变脉宽而频率不变的特性，但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下，导致在采样电路实验时，对瞬时信号所采集出来的信号有所变动，如果要将此信号用来作模数（A/D)转换，那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。 2、占空比变，频率跟着改变，其方法如下： 将方波产生电路比较器的参考幅度予以固定（正、负可利用电路予以切换），改变充放电斜率，即可达成。 这种方式的设计一般使用者的反应是“难调”，这是大缺点，但它可以产生10%以下的占空比却是在采样时的必备条件。 以上的两种占空比调整电路设计思路，各有优缺点，当然连带的也影响到是否能产生“像样的”锯齿波。 接下来PA（功率放大器）的设计。首先是利用运算放大器（OP) ，再利用推拉式(push-pull)放大器（注意交越失真Cross-distortion的预防）将信号送到衰减网路，这部分牵涉到信号源输出信号的指标，包含信噪比、方波上升时间及信号源的频率响应，好的信号源当然是正弦波信噪比高、方波上升时间快、三角波线性度要好、同时伏频特性也要好，（也即频率上升，信号不能衰减或不能减太大），这部分电路较为复杂，尤其在高频时除利用电容作频率补偿外，也牵涉到PC板的布线方式，一不小心，极易引起振荡，想设计这部分电路，除原有的模拟理论基础外尚需具备实际的经验，“Try Error”的耐心是不可缺少的。 PA信号出来后，经过π型的电阻式衰减网路，分别衰减10倍（20dB)或100倍（40dB),此时一部基本的函数波形发生器即已完成。（注意：选用π型衰减网络而不是分压电路是要让输出阻抗保持一定）。 一台功能较强的函数波形发生器，还有扫频、VCG、TTL、 TRIG、 GATE及频率计等功能，其设
模电课程设计题目范例
以下课程设计题目仅供参考，不供选择，请同学们按照感兴趣的方向自己拟定题目及要求，不得与以下题目完全相同。 一、音频功率放大器 1、指标要求： 设计并制作一OCL音频功率放大器并设计制作与之匹配的直流稳压电源。指标：PoM≥5W，fL≤50Hz，fH≥15KHz，中点电位≤100mV。负载：8Ω。以上指标“=”者为及格。输入电压50mV。 2、约束：不能采用音频功放集成电路（扬声器可用8.2Ω电阻代替） 二、串联型直流稳压电源的设计 在输入电压220V 50HZ电压变化范围±10%条件下： ①输出电压可调范围：+9 ~ +12V； ②最大输出电流：300mA; ③测出设计电路的输出电阻(输入电压变化范围±10%下,满载)。 ④测出设计电路的稳压系数( 最低输入电压下,满载)，并将稳压系数减到最小。 ⑤学习Mutisim的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行性能分析 三、温度测量电路 (1) 温度测量范围：－40oC~+125oC.(2) 灵敏度：1mV/ oC(3) 测量精度： ±1oC(4) 工作电压：±5V(5) 测量某处的温度值并转换为0～5V的电压 四、双工对讲机的设计与制作 采用集成运放和集成功放及阻容元件构成对讲电路，实现甲乙双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；电源电压+5V，功率〈=0.5W，工作可靠，效果良好！ 五、声光控制灯感应系统 输入：光强信号、声音信号 输出：开关信号 逻辑：在满足光强（不足）条件下，输入声音信号时，输出“开”信号并延时，自动关断；光强足够时，封锁输出或封锁声音检测电路 要点：光强信号检测要考虑排除脉冲信号干扰，如雷电、爆竹、拍照等闪光，可以通过对光强检测信号的简单滤波达到目的，滤波时间常数为秒级即可 构成：光强检测可以用光电三极管、光电二极管或光敏电阻，电阻成本最低 声音检测用驻极体拾音器，最好设音频选择元件，LC滤波 信号放大、处理，可以用集成运放或比较器，简单的用555电路 驱动可以是三极管驱动小型直流继电器 工作电源，用小型电源变压器+整流+滤波+三段稳压器
模电函数信号发生器实验报告
电子电路模拟综合实验 2009211120 班 09210580（07）号 桂柯易
实验1 函数信号发生器的设计与调测 摘要 使用运放组成的积分电路产生一定频率和周期的三角波、方波（提高要求中通过改变积分电路两段的积分常数从而产生锯齿波电压，同时改变方波的占空比），将三角波信号接入下级差动放大电路（电流镜提供工作电流），利用三极管线性区及饱和区的放大特性产生正弦波电压并输出。 关键词 运放积分电路差动发达电路镜像电流源 实验内容 1、基本要求： a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。 1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； 2）方波输出电压Uopp=12V，上升、下降沿小于10us，占空比可调范围30%-70%； 3）三角波Uopp=8V； 4）正弦波Uopp>1V。 b)设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的 电路原理图（SCH） 2、提高要求： a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。 b)三种输出波形的输出阻抗小于100欧。 c)用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图（PCB）。 设计思路、总体结构框图 分段设计，首先产生方波-三角波，再与差动放大电路相连。 分块电路和总体电路的设计（1）方波-三角波产生电路： 正弦波产生电路三角波产生电路 方波产生电路
首先，稳压管采用既定原件2DW232，保证了输出方波电压Uo1的峰峰值为12V，基本要求三角波输出电压峰峰值为8V，考虑到平衡电阻R3的取值问题，且要保证R1/Rf=2/3,计算决定令Rf=12K，R1=8K，R3=5K。又由方波的上升、下降沿要求，第一级运放采用转换速度很快的LM318，Ro为输出限流电阻，不宜太大，最后采用1K欧电阻。二级运放对转换速度要求不是很高，故采用UA741。考虑到电容C1不宜过小，不然误差可能较大，故C1=0.1uF，最后根据公式，Rw抽头位于中点时R2的值约为300欧，进而确定平衡电阻R4的阻值。考虑到电路的安全问题，在滑阻的接地端串接了一个1K的电阻。（注：实际调测时因为滑阻转动不太方便，所以通过不断换滑阻的方式确定适当频率要求下Rw的阻值，我的电路最后使用的是1K欧的滑阻） （2）正弦波产生电路：
函数信号发生器设计报告
函数信号发生器设计报告 目录 一、设计要求 .......................................................................................... - 2 - 二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 - 三、性能指标 .......................................................................................... - 2 - 四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 - 五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 - 1. 总的原理框图及总方案 ................................................................. - 4 - 2.各组成部分的工作原理 ................................................................... - 5 - 2.1 方波发生电路 .......................................................................... - 5 - 2.２三角波发生电路 .................................................................... - 6 - 2.３正弦波发生电路 .................................................................. - 7 - 2.４方波---三角波转换电路的工作原理 ................................ - 10 - 2.５三角波—正弦波转换电路工作原理 .................................. - 13 - 3. 总电路图 ....................................................................................... - 15 - 六、实验结果分析 ................................................................................ - 16 - 七、实验总结 ........................................................................................ - 17 - 八、参考资料 ........................................................................................ - 18 - 九、附录：元器件列表 ........................................................................ - 19 -
北邮-函数信号发生器
北京邮电大学 电子电路综合实验报告 课题名称：函数信号发生器的设计学院：信息与通信工程学院 班级： 姓名： 学号： 班内序号： 2015年4月26日
课题名称：函数信号发生器的设计 摘要： 方波-三角波产生电路采用了运放组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。最后利用反馈电阻Ro大小变化来控制方波和三角波的幅值，利用旁路电容C4来控制正弦波的幅值，将R2换成顶调电位器和二极管来控制方波占空比。 关键词：方波三角波正弦波频率可调幅值可调 一、设计任务要求 1. 基本要求： （1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； （2）方波输出电压Uopp=12V（误差小于20%），上升、下降沿小于10us； （3）三角波Uopp=8V（误差小于20%）； （4）正弦波Uopp错误！未找到引用源。1V，无明显失真。2. 提高要求：
（1）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围为30%—70%； （2）三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。 二、设计思路 实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出，其可采用电路图有多种。此次实验采用迟滞比较器生成方波，RC积分器生成三角波，差分放大器生成正弦波。除保证良好波形输出外，还须实现频率、幅度、占空比的调节，即须在基本电路基础上进行改良。 由比较器与积分器组成的方波三角波发生器，比较器输出的方波信号经积分器生成三角波，再经由差分放大器生成正弦波信号。其中方波三角波生成电路为基本电路，添加电位器调节使其频率幅度改变；正弦波生成电路采用差分放大器，由于差分放大电路具有工作点稳定、输入阻抗高、抗干扰能力较强等优点，特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。 三、电路设计过程
函数信号发生器
课程设计（论文） 课程名称：模拟电子技术基础课程设计 题目名称：函数信号发生器 姓名： 学号 班级： 专业：电子信息科学与技术 设计时间：2011-2012-1学期15、16周 教师评分： 2011 年 12 月11 日
目录 1设计的目的及任务 (1) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的任务与要求 (3) 2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (3) 2.1 电路设计总体方案............................................................（ 3）2.2 正弦波发生电路的工作原理 (3) 2.3 正弦波---方波工作原理 (4) 2.4 方波---三角波工作原理 (5) 2.5 三角波---正弦波工作原理 (7) 3 电路仿真及结果 (8) 3.1 仿真电路图及参数选择 (8) 3.2 仿真结果及分析 (9) 4收获与体会 (13) 5 仪器仪表明细清单 (13) 6 参考文献 (14)
一、 设计的目的及任务 1.1 课程设计的目的： 1、 熟悉简易信号发生器的电路结构及电路原理，并掌握特定波形 的转换。 2、学习以及熟练运用multisim 工具。 1.2 课程设计的任务与要求 1、 设计一函数信号发生器，能输出特定频率（1kHz ）的正弦波（两 个波形）、方波和三角波共四种波形。振幅固定，如-5V 到+5V 之间。 2、 拓展项(可选): 频率可调，锯齿波 脉冲波。 二、 电路设计总方案及各部分电路工作原理 三、 2.1 电路设计总体方案 积分电路 低通滤波
模电课程设计参考题目
; 课程设计题目 一．多功能信号发生器的设计（三选一） 设计要求： 1．能输出1~10KHz连续可调的正弦波－方波－三角波。 正弦波峰-峰值U P-P≥6V 方波的峰-峰值U P-P≥10V 三角波的峰-峰值U P-P≥5V 要求用集成运算放大器μA741，LM324或其他型号的运算放大器实现。 2．> 3．能输出1~10KHz连续可调的正弦波－方波－锯齿波。要求同上。 4．能输出1~10KHz连续可调的方波－三角波－正弦波函数转换器。要求同上。 二．带前置放大的音频功率放大器(二选一) 设计要求： 1．前置放大器的放大倍数为10倍，使用双/单路低噪声集成运放NE5532/NE5534、OP-27A，功率放大采用LA4100、或LM386、或其他型号。音量可调，杂音小，有电源退耦，无自激。 2．用集成功放TDA1521、TDA2030A或LM1875等 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源（查功放最低的直流电压）。 三．设计一OCL音频功率放大器 ? 设计任务和要求 1．OCL前面要有推动级。输入信号为ui=10mV, 频率f＝1KHz; 2．额定输出功率Po≥2W； 3．负载阻抗R L=8Ω；失真度γ≤3%； 4．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。 四．设计一OTL音频功率放大器 设计任务和要求 1．OTL前面要有推动级。设音频信号为ui=10mV, 频率f＝1KHz； 2．！ 3．额定输出功率Po≥2W；负载阻抗R L=8Ω；失真度γ≤3%； 4．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。 五．多级低频电压放大器 设计要求：
函数信号发生器使用说明
EE1641C~EE1643C型 函数信号发生器/计数器 使用说明书 共 11 张 2004年 10 月
1 概述 1.1 定义及用途 本仪器是一种精密的测试仪器，因其具有连续信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号，并具有多种调制方式以及外部测频功能，故定名为EE1641C型函数信号发生器/计数器、EE1642C（EE1642C1）型函数信号发生器/计数器、EE1643C型函数信号发生器/计数器。本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研需配备的理想设备。 1.2 主要特征 1.2.1 采用大规模单片集成精密函数发生器电路，使得该机具有很高的可靠性及优良性能/价格比。 1.2.2 采用单片微机电路进行整周期频率测量和智能化管理，对于输出信号的频率幅度用户可以直观、准确的了解到（特别是低频时亦是如此）。因此极大的方便了用户。 1.2.3 该机采用了精密电流源电路，使输出信号在整个频带内均具有相当高的精度，同时多种电流源的变换使用，使仪器不仅具有正弦波、三角波、方波等基本波形，更具有锯齿波、脉冲波等多种非对称波形的输出，同时对各种波形均可以实现扫描、FSK调制和调频功能，正弦波可以实现调幅功能。此外，本机还具有单次脉冲输出。 1.2.4 整机采用中大规模集成电路设计，优选设计电路，元件降额使用, 以保证仪器高可靠性，平均无故障工作时间高达数千小时以上。 1.2.5 机箱造型美观大方，电子控制按纽操作起来更舒适，更方便。 2 技术参数 2.1 函数信号发生器技术参数 2.1.1 输出频率 a) EE1641C：0.2Hz～3MHz 按十进制分类共分七档 b) EE1642C：0.2Hz～10MHz 按十进制分类共分八档 c) EE1642C1：0.2Hz～15MHz 按十进制分类共分八档 d) EE1643C：0.2Hz～20MHz 按十进制分类共分八档 每档均以频率微调电位器实行频率调节。 2.1.2 输出信号阻抗 a) 函数输出：50Ω b) TTL同步输出：600Ω 2.1.3 输出信号波形 a) 函数输出（对称或非对称输出）：正弦波、三角波、方波 b) 同步输出：脉冲波 2.1.4 输出信号幅度 a) 函数输出：≥20Vp–p±10%（空载）；（测试条件：fo≤15MHz，0dB衰减） ≥14Vp–p±10%（空载）；（测试条件：15MHz≤fo≤20MHz，0dB衰减） b) 同步输出：TTL电平：“0”电平：≤0.8V，“1”电平：≥1.8V（负载电阻≥600Ω） CMOS电平：“0”电平：≤4.5V，“1”电平：5V～13.5V可调（fo≤2MHz） c) 单次脉冲：“0”电平：≤0.5V，“1”电平：≥3.5V 2.1.5 函数输出信号直流电平(offset)调节范围：关或（–10V～+10V）±10%（空载) [“关”位置时输出信号所携带的直流电平为：＜0V±0.1V，负载电阻为：50Ω时，调节范围为 （–5V～+5V）±10%]