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题目名称： 信号发生器 姓 名： 沈秋景 班 级： 测控112 学 号： 201133595215 日 期： 2013.7.04 模拟电子技术课程设计任务书 适用专业：测控技术与仪器 设计周期：一周 一、设计题目：信号发生器（一） 二、设计目的 1、 研究正弦波等振荡电路的振荡条件。 2、 学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。 三、设计要求及主要技术指标 设计要求：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。 1、方案论证，确定总体电路原理方框图。 2、单元电路设计，元器件选择。 3、仿真调试及测量结果。 主要技术指标 1、正弦波信号源：信号频率范围20Hz～20kHz 连续可调；频率稳定度较高。信号幅度可以在一定范围内连续可调； 2、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调； 3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。 四、仿真需要的主要电子元器件 1、运算放大电路 2、滑线变阻器 3、电阻器、电容器等 五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。 1、 对所测结果（如：输出频率的上限和下限，输出电压的范围等）进行全面分析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。 2、 分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。 3、 给出完整的电路仿真图 。 4、 体会与收获。 方案论证与比较 1.1 方案提出 方案一：由直流电源通过RC正弦波振荡器产生正弦波，然后通过滞回比较器产生方波，最后通过积分电路产生三角波。 方案二：由直流电源通过迟滞比较器产生方波，方波通过积分器产生三角波，再通过差分放大器产生正弦波。 1.2设计方案的论证和选择 方案一的电路图是我们书本常见的电路图，其所需的零器件都比较简单和熟悉，单元的相关电路及原理都在课本和实验上学过，更容易设计和操作。而且幅值也都可以调。方案二这种方案的优点是产生波形的频率可以方便的调节，但由于三角波到正弦波的变换电路比较复杂，在平常学习的过程中也怎么接触，在实际的焊接中十分麻烦，而且电路中涉及到的原件都不太熟悉，工作原理也不怎么清楚，结果不一定成功，所以两种方案选择第一种方案。 二、系统的功能及设计框图 2.1 系统的全部功能、要求及技术指标。 功能：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。且正弦波的幅值和频率都可调，方波的空占比可调。在经过积分电路可以产生幅值可调的三角波。 设计要求：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。 主要电路指标 正弦波信号源：信号频率范围20Hz～20kHz 连续可调；频率稳定度较高。信号幅度可以在一定范围内连续可调； 各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调； 设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。 2.2确定设计框图（系统包含的单元电路及结构）和总体设计方案 2.3单元电路的分析与设计： 正弦波产生电路 分析： 1）、文氏电桥振荡器由RC串并选频网络和同相放大器组成.其中RC串并选频网络形成正反馈电路并决定RC振荡器的振荡频率fo； 2）、根据RC振荡电路的频率计算公式可知，只需改变R或C的值即可 (当R1=R2;C1=C2时)当f=fo时: uf与uo的相位差△φ=00 F=uf/uo=1/3.，Rf和R1形成负反馈电路决定起振的幅值条件调节波形与稳幅控制.； 3）、通过调节滑动变阻器R1和R2及电容值，可使得电路的频率在一定范围内可以调节。 4）、要使得电路起振，需使得R2+R3+R4=2R1,在实际电路中，要使R2+R3+R4略大于2R1。如果太大会导致波形失真。 方波产生电路 分析： 该设计选用迟滞比较器，产生方波信号； 改变滑动变阻器R10的值，使得产生的方波占空比在一定范围内可调节。 三角波产生电路 分析： 采用积分器产生三角波； 方波的占空比可调使得三角波的占空比也可调。 三、 系统仿真调试分析 3.1软件仿真原理图 3.2模拟仿真过程 正弦波起振时的波形： 稳定时的波形： 方波波形： 三角波波形： 改变幅度和频率后的正弦和方波波形： 3.3各项指标测试 频率范围：26.286Hz-20.246KHz 正弦波和方波的频率（最小）