高频电子线路课程设计调相函数发生器.doc

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1、目录目录2调相调制3函数发生器3摘 要3ABSTACT4第一章 绪论51.设计目的 、意义51.1设计目的51.2 设计意义51.3设计内容61.3.1问题的提出61.3.2 主要技术指标61.4设计要求61.5 课题所涉及的范围及理论意义7第二章 基本原理72.1函数信号发生器的组成72.2CL8038的工作原理82.3 ICL8038的一般接法102.4可调振荡频率的函数信号发生器10第三章 系统测试及误差分析123.1测试数据123.2误差分析及改善措施133.3调试结果分析13第四章 总结14调相调制总图15参考文献16调相调制函数发生器专业：通信工程 姓名：张延凤 指导老师：王建华摘

2、 要 函数发生器是一种多波形的信号源。它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，甚至任意波形。有的函数发生器还具有调制的功能，可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO控制。函数发生器有很宽的频率范围，使用范围很广，它是一种不可缺少的通用信号源。可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、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适合本课题的方案。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

3、具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并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。关键字：函数信号，波形，误差分析，调试 ABSTACT Function signal generator is able to produce a variety of waveforms, such as the triangle wave, sawtooth, square wave (including square), the circuit is called sine wave signal generator function. Func

4、tion signal generator circuit experiments and equipment in the detection of a very wide range of uses. Now we pass on the signal generator function, as well as the principles of the design of a composition can transform a triangular wave, sine wave, square wave generator simple. We passed on the cir

5、cuit analysis, the choice of parameters of this issue one of the most suitable option. Subject to the requirements under the premise of ensuring the economy, the most convenient, the most optimized design strategy. In accordance with specific design options of the original, welding specific physical

6、 map, and in the laboratory on the welding good physical map debugging, and observe the results and performance requirements of the topics for comparison. The error in the final analysis the reasons for and impact factors.Key word: Function signal waveform Error analysis Debugging 第一章 绪论1.设计目的 、意义1.

7、1设计目的（1）掌握方波三角波正弦波函数发生器的原理及设计方法。 （2）掌握迟滞型比较器的特性参数的计算。 （3）了解单片集成函数发生器8038的工作原理及应用。 （4）能够使用电路仿真软件进行电路调试。 1.2 设计意义 函数发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。 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，都需要有信号源，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。它可以产生多种波形信号,如正弦波,

8、三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。 1.3设计内容 1.3.1问题的提出设计一个函数发生器使得能够产生方波、三角波、正弦波。1.3.2 主要技术指标 频率范围： 10Hz100Hz，100Hz1000Hz，1kHz10kHz 频率控制方式：通过改变RC时间常数手控信号频率 通过改变控制电压Uc实现压控频率VCF 输出电压： 正弦波Up-p3V 幅度连续可调; 三角波Up-p6V 幅度连续可调; 方 波Up-p24V 幅度连续可调. 波形特性： 方波上升时间小于10s（1kHz，最大输出时）； 三角波非线性失真（THD）小于2%； 正弦波谐波失真（THD）小于5%。1.4

9、设计要求根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图，分析工作原理，计算元件参数。（1） 提出具体方案。（2） 给出所设计电路的原理图。（3） 进行电路仿真，PCB设计。1.5 课题所涉及的范围及理论意义在当今时代，电子科技已经十分发达，而通信和广播等领域也随之高速发展。有时为了提高通信质量和处理信号方便，需要在将语音、图象等有用信息经过调幅后再发送出去，这就无疑需要一种振幅调制电路来实现。现介绍一种简易的振幅调制电路，该电路的载波由高频信号发生器产生，经放大后和调制信号经乘法器后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调辐波与放大后的载波再经过相加器后，即可产生普通调幅波，本电路的

10、设计思路十分清晰，原理较为易懂，结构简单明了，使用起来方便、稳定且实用价值较高。第二章 基本原理2.1函数信号发生器的组成采用ICL8038 单片集成函数信号发生器产生方波、三角波、和正弦波。2.2CL8038的工作原理 ICL8038由恒流源Is1、Is2，电压比较器I、II和触发器等组成。其内部原理电路框图和外部引脚排列1. 正弦波线性调节；2. 正弦波输出；3. 三角波输出；4. 恒流源调节；5. 恒流源调节；6. 正电源；7. 调频偏置电压；8. 调频控制输入端；9. 方波输出（集电极开路输出）； 10. 外接电容；11. 负电源或接地；12.正弦波线性调节；13、14. 空脚 。在图

11、中，电压比较器I、II的门限电压分别为2Vcc/3和Vcc/3，电流源Is1和Is2的大小可通过外接电阻调节，且Is2必须大于Is1。当触发器的Q端输出为低电平时，它控制开关S使电流源Is2断开。而电流源Is1则向外接电容C充电，使电容两端电压Uc随时间线性上升，当Uc上升到Uc=2Vcc/3 时，比较器CI输出发生跳变，使触发器输出Q端由低电平变为高电平，控制开关S使电流源Is2接通。由于Is2Is1 ，因此电容C放电，Uc随时间线性下降。当Uc下降到UcVcc/3 时，比较器CII输出发生跳变，使触发器输出端Q又由高电平变为低电平，Is2再次断开，Is1再次向C充电，Uc又随时间线性上升。

12、如此周而复始，产生振荡。若Is2=2Is1 ，Uc上升时间与下降时间相等，就产生三角波输出到脚3。而触发器输出的方波，经缓冲器输出到引脚9。三角波经正弦波变换器变成正弦波后由引脚2输出。当Is1Is270KHz）产生失真。输出可实现0.2V步进，峰-峰值扩展至026V。 第四章 总结通过对函数信号发生器的设计，我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。而且通过对此课程的设计，我不但知道了以前不知道的理论知识，而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛。在整个设计过程中，我个人感觉调试部分是最难的，因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最

13、佳参数，我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。而参数的调试是一个经验的积累过程，没有经验是不可能在短时间内将其完成的。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单，调试方便，功能完备。可输出正弦波、方波、三角波，输出波形稳定清晰，信号质量好，精度高。系统输出频率范围较宽且经济实用。 调相调制总图参考文献【1】严国萍通信电子线路北京：科学出版社。2009年8月 【2】江思敏、陈明Protel电路设计教程（第2版）北京：清华大学出版社，2007.2 【3】文艳、谭鸿Protel 99 se北京：机械工业出版社，2006.8 【4】朱定华、黄松、蔡苗Protel 99 se原理图北京：清华大学出版社。2007.4 【5】潭博学、苗江静集成电路原理及应用北京：电子工业出版社。2003.9 【6】肖玲妮、袁增贵Protel 99 se北京：清华大学出版社。2004.1