能产生方波-三角波-正弦波的信号发生器(用741).docx

模拟电子技术课程设计报告题目：信号发生器专业：班级：学号：姓名：日期：指导老师：目录（信号发生器）1信号发生器的总方案及原理框图1.1 电路设计原理框图1.2 电路设计方案设计2设计的目的及任务2.1 课程设计的目的2. 2课程设计的任务与要求3. 3课程设计的技术指标3各局部电路设计3.1 正弦波产生电路的工作原理3.2 正弦波一一方波发生电路的工作原理3.3 方波三角波转换电路的工作原理3.4 电路的参数选择与计算3.5 总电路图4电路的仿真4.1 正弦波发生电路仿真4.2 方波一一三角波发生电路的仿真5电路的安装与调试5.1正弦波发生电路的安装与调试5.2正弦波方波的安装与调试5.3方波三角波的安装与调试5.4 总电路的安装与调试5.5 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法6电路的实验结果6.1 正弦波发生电路的实验结果6.2 正弦波一一方波转换电路的实验结果6.3 方波三角波转换电路的实验结果6.4 实测电路误差分析及改良方法7实验总结1信号发生器的总方案及原理框图1.1 电路设计原理框图电路设计原理框图如图1所示。三角波图1电路设计原理框图1.2 电路设计方案设计1、采用RC串并联网络构成的RC桥式振荡电路产生正弦波。2、将第一级送出的正弦波经过第二级的滞回电压比拟器输出方波。3、将第二级的方波通过第三级的积分器输出三角波。4、电路完成。2设计的目的及任务2.1 课程设计的目的1、学习用集成运放构成正弦波、方波、三角波发生器。2、学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。2.2课程设计的任务与要求1、设计出能产生正弦波、方波和三角波的函数发生器。2、完成电路的仿真操作，并安装实际电路。3、完成对焊接电路的检验工作。4、确保无误后，安装芯片，接入电源，开始测试。5、调试，实现功能并记录测试数据的结果。6.教师检查并评分，上交设计作品，完成实验报告。要求1、了解电路设计原理，清楚设计内容。2、掌握Mu1.tisimS软件的使用和电路的测试方法。3、电路原理图绘制正确（即仿真电路图）。4、电路仿真到达技术指标。5、掌握电路的指标测试方法。6、实际电路到达技术指标。2. 3课程设计的技术指标1、输出为正弦波、方波、三角波三种波形。2、输入的电压均为双极性。3各局部电路设计3.1正弦波产生电路的工作原理1、RC桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）图2RC桥式正弦波振荡器电路中RC串、并联电路构成正反应支路,同时兼做选频网络，R1.、R2、RP及二极管等元件构成反应和稳幅环节。调节电位器R7,可以改变负反应深度，满足振荡的振幅条件和改善波形。电路的振荡频率29C3起振的幅值条件（R4+R13+R5）R68>=2式中，勺=%,+&+（&并联）.%为二极管正向导通电阻。调整反应电阻R7（调以），使电路起振，且波形失真最小。如果不能起振，那么说明负反应太强，应适当加大R,。如果波形失真严重，应适当减小R0改变选频网络的参数C或R,即可调节振荡频率。一般采用改变电容C作为频率量程切换,而调节R作为量程内频率细调。3.2 正弦波方波发生电路的工作原理电压滞回比拟器如图2所示，前半局部（到Uo2处）及滞回电压比拟器。滞回电压比拟器电路时电压比拟器的根底上增加了正反应元件R4、R5o由于集成运放工作于非线性状态，那么它输出只可能有两种状态：正向饱和电压+Uom和负向饱和电压-Uom。当U+>U-时，输出正饱和电压，当U+<U-时，输出负饱和电压。这样便能出现方波。3.3 方波三角波转换电路的工作原理积分器图2三角波、方波发生器(红色局部为仿真时需要，实焊电路时不需要)假设把滞回比拟器和积分器收尾相连形成正反应闭环系统，如图2所示，那么比拟器输出的方波经积分器可得到三角波，三角波又触发比拟器，自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。由于采用运放组成的积分电路,因此可实现横流充电，使三角波线性大大改善。电路的振荡频率f0=R2/(4*R11*C3)方波幅值UP=±Uz三角波幅值Uom=R5R4*Uz调节心可以改变振荡频率，改变比值：可以调节三角波的幅值。3.4 电路的参数选择与计算实训时，R3、Rf改为2.4K,R6改为1.8K,稳压管为6.2VRP为35%根据以上公式计算得正弦波电路的振荡频率是fo=O.341O3Hz起振的幅值条件Rt7R=2.1V>2V方波、三角波的电路的振荡频率是f0=1.*103Hz方波幅值Uom=-6.2V三角波幅值U=12.4V3.5 总电路图图4为仿真时总电路图图4仿真总电路图4电路的仿真4.1 正弦波发生电路仿真图5为正弦波仿真图图5正弦波仿真图4.2 方波三角波发生电路的仿真图6方波仿真图图7三角波仿真图5电路的安装与调试5.1 正弦波发生电路的安装与调试5.2 正弦波一一方波的安装与调试5电路的安装与调试5.1正弦波发生电路的安装与调试5.2正弦波方波的安装与5.3方波三角波的安装与调试5.4 总电路的安装与调试5.5 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法周一下午，由汪老师领我们到实训大楼仿真室,进行仿真操作并发放元器件，由于实验室的元件和要求参数有些差异，最终按实验室所有的元件进行发放。经检查，仿真图无误，且测试成功，当天黄昏，便开始排板和焊接。由于这次的电路的元器件并不多，而且元器件也比拟好识别，所以没花太长时间。周二晚上，板子已经焊接完成。周三上午我们到光电子室进行调试。刚开始出现了畸形波，经检查，发现时示波器出了问题。换一台后，再进行调试，在三个点分别测试，示波器上分别出现了正弦波、方波和三角波，测试成功。经老师检查后，确认无误，便上交作品并进行了评分。6电路的实验结果6.1 正弦波发生电路的实验结果6.2 正弦波一一方波转换电路的实验结果6.3 方波三角波转换电路的实验结果6.4 实测电路误差图8实物图正弦波周期：ImS幅值：147V方波周期：ImS幅值：5V三角波周期：ImS幅值：2.53.5V实际电路的参数值和仿真时选择的有一定得差异，所以实测出来的值与实验前计算值有差异。7实验总结在仿真还是焊接等过程中要注意细节问题，只有细心才能减少不必要的麻烦。