簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

1、 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院模擬電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師： 2008 年 1 月 17日 實(shí)訓(xùn)題目：簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)要求1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)生器.1.1.2 性能指標(biāo)要求（1）頻率范圍：10-100HZ、100HZ-1KHZ兩個(gè)波段可調(diào)（2）幅度范圍：方波Upp1V（3） 波形特性：方波tr30us(1KHz最大輸出時(shí)),三角波Ys2%,正弦波Y-5%.1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本原理及框圖1.2.1 基本原理產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的方案有多種，如先產(chǎn)生正弦波，然后通過整形電路將正弦波變換成方波，再由積分

2、電路將方波變成三角波；也可以先產(chǎn)生三角波-方波，再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也?。本方案采用先產(chǎn)生方波-三角波，再將三角波變成正弦波的電路設(shè)計(jì)方法。1.2.2 總體框圖差分放大器積分器比較器濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路變壓器1.2.3實(shí)現(xiàn)原理及電路設(shè)計(jì) 方波三角波產(chǎn)生電路工作原理：運(yùn)算放大器A1與R1,R2及R3,RP1組成電壓比較器，R1稱為平衡電阻；運(yùn)放的反向端接基準(zhǔn)電壓，即V- =0，同相端接輸入電壓Vi；比較器的輸出Vo1的高電平等于正電源電壓+VCC,低電平等于負(fù)電源電壓VCC,比較器的V+=V_，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出Uo1從高電平+VCC跳到低電平VCC,或從低電平VCC跳到高電平+

3、VCC. 運(yùn)放A2與R4,RP2,C2及R5組成反相積分器，其輸入信號(hào)為方波Uo1，當(dāng)積分器的輸出為方波時(shí)，輸出是一個(gè)上升速率與下降速率相等的三角波。 a點(diǎn)閉合，即比較器與積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，則自動(dòng)產(chǎn)生方波三角波。 三角波正弦波變換電路RP1調(diào)節(jié)三角波的幅度，RP2調(diào)整電路的對(duì)稱性，并聯(lián)電阻RE2用來減小差分放大器的線性區(qū)。C1,C2,C3為隔直電容，C4為濾波電容，以濾除諧波分量，改善輸出波形。 電源電路電源變壓器的作用是將220V的交流電壓.Vi變換成整流濾波電路所需要的交流電壓V2。整流二極管D1D4組成單相橋式整流電路，將交流電壓V2變成脈動(dòng)的直流電壓，再經(jīng)濾波電容C濾除紋波

4、，輸出直流電壓Vi。穩(wěn)壓電路中7812輸出為12V，7912輸出為-12V，輸入端接電容Ci可以進(jìn)一步濾除紋波，輸出端接電容Co能改善負(fù)載的瞬態(tài)影響，使電容穩(wěn)定工作。3 制作與調(diào)試過程（1）原理設(shè)計(jì)：由滯回比較器產(chǎn)生方波，再由積分電路產(chǎn)生三角波，再由差分電路產(chǎn)生正弦波。（2）制作過程：原理圖驗(yàn)證，將設(shè)計(jì)的原理圖（見附錄）在仿真軟件Multisim10中進(jìn)行仿真，仿真與理論設(shè)計(jì)相同。再將原理圖在Protel中進(jìn)行編輯，導(dǎo)入PCB,再印制電路板，裝配原件，調(diào)試。（3）調(diào)試時(shí)一級(jí)一級(jí)進(jìn)行，先觀察比較器產(chǎn)生的方波，改變衰減電路的反饋電阻能改變方波的輸出幅度，再觀察三角波，改變Rp1能改變?nèi)遣ǖ姆取?/p>

5、在觀察正弦波，調(diào)節(jié)輸入幅度調(diào)節(jié)電位器和差分電路的平衡電位器，使輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦波。4系統(tǒng)測(cè)試 4.1 測(cè)試儀器與設(shè)備SS-7802A雙蹤示波器數(shù)字萬用表4.2 指標(biāo)測(cè)試電路產(chǎn)生方波幅度滿足小于等于12V，三角波等于2V，改變衰減器電阻能得到需要的幅度，三角波的頻率能通過撥碼開關(guān)旁的4個(gè)電容進(jìn)行大范圍調(diào)節(jié)，并能通過Rp2進(jìn)行微調(diào)。4.3 誤差分析正弦波在調(diào)試過程中有幾種失真情況，有鐘形失真，是因?yàn)閭鬏斕匦郧€的線性區(qū)太寬。一種是半波圓頂或平頂失真，是應(yīng)為傳輸特性曲線對(duì)稱性差，一種是非線性失真，是因?yàn)槿遣ǖ木€性度較差引起的。5 結(jié)論 通過以上設(shè)計(jì)的電路完成了能產(chǎn)生方波,三角波,正弦波的簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)

6、生器。 6實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)通過這次實(shí)訓(xùn)，我深刻體會(huì)到自己在很多方面都不懂，理論上的知識(shí)好像很難運(yùn)用到實(shí)際上來，動(dòng)手方面很欠缺。實(shí)訓(xùn)過程中明白了一些東西。在調(diào)試過程中電路由方波三角波的過程沒有遇到什么太大的問題，一開始電路中的正弦波不會(huì)出來，很擔(dān)心要重新來過。后來拿了原理來看著調(diào)試，慢慢摸索和與別人探討，一步一步照著書上來調(diào)試，但是正弦波還是沒有出來，后來檢查焊接問題，發(fā)現(xiàn)有一處沒有焊上，還有一處虛焊，在經(jīng)過對(duì)焊點(diǎn)的重新處理后，再去調(diào)試，結(jié)果終于出來了?？墒侨遣ǖ牟ㄐ螞]有很標(biāo)準(zhǔn)，然后就繼續(xù)調(diào)兩個(gè)可變電阻，調(diào)到正弦波較標(biāo)準(zhǔn)為止。 7參考文獻(xiàn) ( 1 ) 謝自美電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試（第二版）武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000 （2）華成英，童詩白，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）,高等教育出版社，2005 （3）謝自美、電