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1、电子信息息工程学学院课程设计计（模拟电电子技术术基础）题目目学生姓名名学 号专业名称称指导教师师20088年122月目录1、 摘要332、 前言333、 任务设计计书34、 设计方案案比较45、 电路原理理56、 调试557、 结论668、 参考文献献6函数信号号发生器器的设计计1、摘要要：需要要产生各各种波形形，矩形形波，正正弦波，三三角波，要要求频率率范围110HZZ1000HZ，1100HHZ1KHHZ，11KHZZ10KKHZ都都能达到到。产生生的方法法主要利利用运算算放大器器或专用用的模拟拟集成电电路，配配以少量量的外接接元件可可以构成成各种类类型的信信号发生生器。关键词：运算放放大
2、器；振荡；波形；调试2、前言言：在一些模模拟电子子电路中中，常常常需要各各种波形形的信号号，如正正弦波、三三角波、方方波等，作作为测试试信号或或控制信信号，为为了使所所采集的的信号能能够用于于测量、控控制、驱驱动负载载等，常常常需要要将信号号进行变变换设计计一个能能发生三三种常见见波形的的电路，是是以模拟拟电子技技术为基基础的一一门综合合课程设设计。设计的函函数信号号发生器器主要运运用了波波形的产产生的条条件和信信号的转转换的相相关知识识，比较较典型的的波形产产生电路路如RCC文氏电电桥振荡荡器等，以以及典型型的波形形转换电电路如迟迟滞比较较器（正正弦波方波）、积积分器（方方波三角波波）以及及
3、比较器器（方波波）、积积分器（三三角波）、差差分放大大（正弦弦波）构构成的组组合电路路，这次次设计只只是初步步了解波波形的产产生过程程和波形形之间的的转换，并并没有做做深入的的研究。下面主要要针对这这两种电电路进行行分析，选选择搭建建电路。3、设计计任务书书：设计任务务与要求求：1）正弦弦波三角波波方波发发生器2）安排排调试测测量试验验结果3）写出出完整的的设计及及实验调调试总结结报告技术指标标：1）频率率范围 100HZ1000HZ，1100HHZ1KHHZ，11KHZZ10KKHZ2）频率率控制方方式：通过改改变RCC时间常常数手控控信号频频率3）输出出电压 正正弦波 峰峰值值3V ，连续
4、续可调三角波 峰峰值值5V ，连续续可调方波峰峰峰值144V，连连续可调调4）波形形特征 正弦弦波谐波波失真小小于3%三角波非非线性失失真小于于1%方波上升升时间小小于2uus5）扩展展部分 功率输输出矩形波波波形占空空比500%95%连续可可调锯齿波斜斜率连续续可调4、 设计方案案比较：产生三角波产生方波产生正弦波方案一：RC桥式式正弦波波振荡器器迟滞比较较器积分分器方案二：产生三角波产生方波 差分放放大器产生正弦波调幅调频 比较器器积分器器5、电路路原理：下面对以以上两方方案进行行分析，并并得出所所要选择择的方案案：方案一：本方案的的电路图图由RCC文氏电电桥振荡荡器、迟迟滞比较较器、积积
5、分器三三部分组组成。在之前的的实验课课上，我我们做过过“波形产产生电路路”中“RC文文氏电桥桥振荡器器”这个实实验，而而在本实实验之后后有一个个“方波三角波波产生器器”实验，所所以很自自然想到到将两个个电路合合二为一一，于是是便得到到如上图一的的电路。本方案的思想为：首先由RC文氏电桥振荡器产生正弦波，然后通过迟滞器变换成方波，最后再经由积分器变换获得三角波输出；其中由三个100K的滑动变阻器构成本电路的可调部分，分别为上图中的R12（调节正弦波的幅值），R14及R15（调节方波及三角波的幅值与频率），经由PsPice模拟，对课本上几处阻值进行了改动，主要是R13，通过模拟发现此处阻值过小则会
6、导致后面的方波与三角波的波形不稳定，发现将其阻值取到92K左右时，输出波形非常稳定，所以在电路的实际搭接中，将R13取为100K。本方案优优点：组成简便便；所需元元器件数数量少；便于调调试；本本方案主主要由运运算放大大器组成成，所以以输出波波形非常常稳定。本方案缺缺点：这个方案案最大的的败笔在在于正弦弦波的频频率不可可调，正正如张老老师说的的，在选选频网络络处若有有一个可可调电阻阻，这个个电路就就基本上上没什么么瑕疵，只只需要合合理调节节电阻的的阻值便便可。方案二：本方案的的电路图图由迟滞比较较器、积积分器、差差分放大大器三部部分组成成。在本次的的课程设设计中，最最初我选选用的便便是方案案二，
7、怎怎么说呢呢，方案案二从理理论上来来讲要比比方案一一要好：调节相相应的电电位器以以调整方方波三角波波的输出出频率时时，对输出波波形的幅幅度影响响不大，并并且输出出频率范范围较宽宽，可以以通过改改变电容容实现频频率范围围，同时时亦可以以实现幅幅度微调调，且不不会影响响方波三角角波的频频率，然然后再利利用差分分对管的的饱和与与截止特特性进行行变换。但是在实际操作过程中，我们会发现由于采用了过多的三极管（用于差分放大及构成恒流源）、电容（主要有两方面的作用，隔直电容及滤波电容），并且由于没有加稳压管，不稳定因素较多，结果导致输出波形不太理想。本方案优优点：相较于方方案一，本本方案在在各个指指标的可可
8、调节性性上要相相对好一一些。本方案缺缺点：不易调节节，方波波幅值调调节范围围不大。经过以上上分析及及实际操操作，最最终采用用的是方方案一。6.调试试及实验验数据1、输出出波形及及实物电电路：正弦波波波形： 方波波波形： 三角波波波形： 实实物电路路图：2、测量量的数据据：波类型选用电容容频率可调调范围输出电压压最大峰峰峰值正弦波200ppF9.7kkHZ（不不可调）4.3vv0.0333 uFF1.2KKHZ（不不可调）3.0vv方波0.1uuF2HZ3666HZ14v三角波0.1 uF144HHZ11.677KHZZ4.8vv3、实验验过程产产生的问问题及解解决方法法：本次课程程设计我我依靠
9、的的核心是是通过PPsPiice的的模拟分分析得出出各处电电阻的最最佳值，首首先在PPsPiice上上模拟出出波形及及所需达达到的各各项指标标，最后后一步才才是到实实验室进进行电路路的搭接接，在采采用方案案二时出出了不少少问题，通通过更换换三极管管和电容容，及不不但的检检查电路路，最后后波形还还是基本本出现了了，只是是仍然不不太理想想，换用用方案一一后，十十分顺利利，只是是因为没没有连调调电阻，正正弦波的的频率依依然不可可调节，对对此感到到非常的的遗憾。7、结论论：该方案能能够顺利利产生正正弦波、方方波、三三角波，并并能够达达到部分分指标要要求，不不过正弦弦波的频频率不能能实现连连续可调调。本次次的课程程设计由由于是安安排在学学期末，所所以一直直都有些些慌乱的的感觉，导致许多不足之处都马马虎虎的放过去了，但回顾整个实验过程，仍然学会了很多东西，加强了独立分析并解决问题的能力，也加深了对于一些电路原理的理解。8、参考考文献：1、模模拟电子子技术基基础（第第四版）主编：华成英 童诗白 高等教育育出版社社2、电电子技术术基础实实验（第第二版）主编：陈大钦高等教育育出版社社10