函數(shù)信號(hào)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)

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1、模擬電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告中原工學(xué)院（2012年6月24日）目錄一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求及步驟二、設(shè)計(jì)方案的選擇三、電路設(shè)計(jì)主要的技術(shù)指標(biāo)四、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器電路原理分析五、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器元件參數(shù)的選擇六、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的安裝和調(diào)試七、課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到的問題及解決方法八、課程設(shè)計(jì)的仿真九、試驗(yàn)評(píng)價(jià)與問題分析十、課程設(shè)計(jì)的心得和體會(huì)十一、附錄姓名學(xué)號(hào)班級(jí)學(xué)院電子信息學(xué)院題目函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，能輸出方波和三角波兩種波形1．輸出為方波和三角波兩種波形，用開關(guān)切換輸出；2．輸出電壓均為雙極性；3．輸出阻抗均為50Ω；4．輸出為方波時(shí)輸出電壓峰值為0

2、~5V可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200Hz~2KHz可調(diào)。5．輸出為三角波時(shí)輸出電壓峰值為0~5V可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200Hz~2KHz可調(diào)。時(shí)間進(jìn)度18周星期一布置設(shè)計(jì)方案，預(yù)設(shè)計(jì)。18周星期二領(lǐng)設(shè)備、安裝18周星期三至周四安裝、調(diào)試教師檢查18周星期五、六、日寫設(shè)計(jì)報(bào)告原始參資考料文和獻(xiàn)主要電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求及步驟1.設(shè)計(jì)任務(wù)a.輸出為方波和三角波兩種波形，用開關(guān)切換輸出；b.輸出電壓均為雙極性；c.輸出阻抗均為50Ω；d．輸出為方波時(shí)輸出電壓峰值為0~5V可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200H

3、z~2KHz可調(diào)。e．輸出為三角波時(shí)輸出電壓峰值為0~5V可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200Hz~2KHz可調(diào)。2.設(shè)計(jì)要求a.電路原理圖繪制正確（或仿真電路圖）；b.掌握EWB仿真軟件的使用和電路測(cè)試方法；c.電路仿真達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。d.完成實(shí)際電路，掌握電路的指標(biāo)測(cè)試方法；e.實(shí)際電路達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。f.原理圖（草圖）要清楚，標(biāo)注元件參數(shù)a.正式原理圖、接線圖：A4打印EWB畫圖。b.要求用統(tǒng)一格式封面；c.使用中原工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告專用紙。d.圖要頂天立地，均勻分布，合理布局3、設(shè)計(jì)步驟a.原理了解，清楚設(shè)計(jì)內(nèi)容。b.原理及連線圖繪制，仿真結(jié)果正確。c.安裝實(shí)際電路。

4、d.調(diào)試，功能實(shí)現(xiàn)。e.教師檢查及答辯。f.完成設(shè)計(jì)報(bào)告。二、設(shè)計(jì)方案的選擇函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，使用的器件可以是分立器件?，也可以采用集成電路。為進(jìn)一步掌握電路的基本理論及實(shí)驗(yàn)調(diào)試技術(shù)，本課題采用由集成運(yùn)算放大器與二階低通濾波器共同組成的方波—三角波—正弦波函數(shù)發(fā)生器二、電路設(shè)計(jì)主要的技術(shù)指標(biāo)1.輸出為方波和三角形兩種波形，用開關(guān)切換輸出；2.輸出電壓均為雙極性；3.輸出阻抗均為50Ω4.輸出為方波時(shí)輸出電壓峰值為0—5V可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200

5、Hz—2KHz可調(diào)。5.輸出為三角波時(shí)輸出電壓峰值為0—5V可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200Hz—2KHz可調(diào)。四、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器電路原理分析方波產(chǎn)生電路原理圖如下：原理分析：此電路由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。RC回路即作為遲滯環(huán)節(jié)，又作為反饋網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)RC沖、放電實(shí)現(xiàn)輸出狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。設(shè)某一時(shí)刻輸出電壓Uo=+Uz，則同相輸入端電位Up=+Ut,Uo通過(guò)電阻對(duì)電容C正向充電，如圖中箭頭所示。反相輸入端電位n隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸增高，當(dāng)t趨于無(wú)窮時(shí)，Un趨于+Uz；但是Un=+Ut，再稍增大，Uo從+Uz躍變?yōu)?Uz，與此同時(shí)Up從+Ut躍變?yōu)?UT。隨后，

6、Uo又通過(guò)R3對(duì)電容反相充電，如圖中虛線箭頭所示。Un隨時(shí)間逐漸增長(zhǎng)而減低，當(dāng)T趨于無(wú)窮大時(shí)，Un趨于-Uz；但是，一旦Un=-Uz再減小，UO就從-Uz躍變?yōu)?Uz，UO從-Ut躍變?yōu)?Ut，電容又開是正向充電。上述過(guò)程周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩。三角波發(fā)生器的原理圖如下：在三角波信號(hào)發(fā)生器電路原理上增加了一級(jí)放大器，目的是為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓可調(diào)和輸出阻抗阻抗為50Ω.工作原理：如圖所示，在電路的左邊為同相滯回比較器，右邊為積分運(yùn)算電路。同相滯回比較器的輸出高低電平分別為Uoh=+Uz，Uol=-Uz積分運(yùn)算電路的輸出電壓uo作為輸入電壓，A1同鄉(xiāng)輸入端的電位

7、Up1=uo1·R1/(R1+R2+R6)+Uo·(R2+R6)/(R1+R2+R6)令Up1=Un1=0，并將uo1=±Uz帶入得±Ut=±Uz·R1/(R2+R6)電路的振蕩原理合閘通電，通常C上電壓為0。設(shè)Uo1↑→Up1↑→Uo1↑↑，直至Uo1＝Uz；積分電路反向積分，t↑→Uo↓，一旦Uo過(guò)－Ut，Uo1從＋Uz躍變?yōu)椋璘z。積分電路正向積分，t↑→Uo↑，一旦Uo過(guò)＋Ut，Uo1從－Uz躍變?yōu)椋玌z，返回第一暫態(tài)。重復(fù)上述過(guò)程，產(chǎn)生周期性的變化，即振蕩。由于積分電路反向積分和正向積分的電流大小均為Uo1/(R3+R7)，使得U0在一個(gè)周期內(nèi)的下降時(shí)

8、間和上升時(shí)間相等，且斜率