毕业设计：函数信号发生器的设计.doc

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………………………………………………………… （15） 6.1 方波---三角波发生电路的实验结果………………………… （15） 6.2 三角波---正弦波转换电路的实验结果……………………… （15） 6.3 实测电路波形、误差分析及改进方法…………………………（16） 7 实验总结…………………………………………………………………… （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， 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．掌握电子系统的一般设计方法 2．掌握模拟IC器件的应用 3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力 4．掌握常用元器件的识别和测试 5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 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 ：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－Ｐ1V； 3．各组成部分的工作原理 3.1 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