扬州大学
水利与能源动力工程
学院
题 目： 函数发生器的设计 课 程： 《模拟电子技术基础》 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 1403 学 号： 141502314 姓 名： 沈舒楠 指导老师： 李廼璐
目 录
1 函数发生器的总方案及原理框图……………………………………………（1） 1.1 电路设计原理框图……………………………………… （1） 1.2 电路设计方案设计…………………………………………（1） 2设计的目的及任务………………………………………………………（2）
2.1 课程设计的目的……………………………………………（2） 2.2 课程设计的任务与要求……………………………………（2） 2.3 课程设计的技术指标………………………………………（2） 3 各部分电路设计…………………………………………………………（3）
3.1 方波发生电路的工作原理…………………………………（3） 3.2 方波---三角波转换电路的工作原理…………………… （3） 3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理………………… （6） 3.4电路的参数选择及计算…………………………………… （8） 3.5 总电路图……………………………………………………（10） 4 电路仿真………………………………………………………………… （11）
4.1 方波---三角波发生电路的仿真……………………………（11） 4.2 三角波---正弦波转换电路的仿真…………………………（12） 5电路的安装与调试……………………………………………………… （13）
5.1 方波---三角波发生电路的安装与调试……………………（13） 5.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试…………………（13） 5.3 总电路的安装与调试……………………………………… （13） 5.4 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法………… （13） 6电路的实验结果………………………………………………………… （16） 7 总结……………………………………………………………………（17） 8 仪器仪表明细清单……………………………………………………… （18） 9 参考文献………………………………………………………………… （19）
1．函数发生器总方案及原理框图
1.1 原理框图
1.2 函数发生器的总方案
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。
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，
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本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：
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。
2．课程设计的目的和设计的任务
2.1 设计目的
1: 进一步巩固简熟悉易信号发生器的电路结构及电路原理并了解波形的转变方法； 2：学会用简单的元器件及芯片制作简单的函数信号发生器，锻炼动手能力； 3：学会调试电路并根据结果分析影响实验结果的各种可能的因素
2.2设计任务
设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器 2.3课程设计的要求及技术指标
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 ： 10～100Ｈｚ，100Ｈｚ～1ＫＨｚ，1ＫＨｚ～
10ＫＨｚ；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度连续可调，线性失真小。
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