函数信号发生器设计实验报告.pdfVIP

下载可编辑

函数信号发生器的设计

实验报告

院系：电子工程学院

班级：2012211209

**：***

班内序号：

学号：

.专业.整理.

下载可编辑

实验目的：

设计一个设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号

发生器。

1，输出频率能在1—10KHz范围内连续可调，无明显失真；

2，方波输出电压Uopp=12V,上升、下降沿小于10us（误差

20%）；

3，三角波Uopp=8V（误差20%）；

4，正弦波Uopp≥1V。

设计思路：

1，原理框图：

.专业.整理.

下载可编辑

2，系统的组成框图：

分块电路和总体电路的设计：

函数发生器是指能自动产生方波、三角波和正弦波的电压波形的电路或者仪

器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。

根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题采用由集成运算放大

器与晶体差分管放大器共同组成的方波—三角波、三角波—正弦波函数发生器的

方法。

本课题中函数信号发生器电路组成如下：

第一个电路是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路。单限比较器输

出的方波经积分器得到三角波；第二个电路是由差分放大器组成的三角波—正弦

波变换电路。

.专业.整理.

下载可编辑

差分放大器的特点:

工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等。特别是作为直流放大器时，

可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波波形变换的原

理是利用差分放大器的传输特性曲线的非线性。传输特性曲线越对称，线性区域越

窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。

Ⅰ、方波—三角波产生电路设计

方波输出幅度由稳压管的稳压值决定，即限制在（Uz+UD）之间。

方波经积分得到三角波，幅度为Uo2m=±（Uz+UD）

方波和三角波的震荡频率相同，为f=1/T=āRf/4R1R2C，式中ā为电位器RW

的滑动比（即滑动头对地电阻与电位器总电阻之比）。即调节RW可改变振荡频

率。

根据两个运放的转换速率的比较，在产生方波的时候选用转换速率快的

LM318，这样保证生成的方波上下长短一致，用LM741则会不均匀。产生三角波

的时候选用LM741。其中R1、Rf的值根据实验要求设定在20K和30K，根据计算可

设定R2=5KΩ，C=0.01uF。根据运放两端电阻要求的电阻平衡，选择R4的阻值和

.专业.整理.

下载可编辑

R2的相等，即R4=5K欧姆。根据所需要输出方波的幅度选择合适的稳压管和限流

电阻R0的大小。稳压管为给定的2DW232，其稳压幅度已经给定。选择限流电阻

R0为2Ω。为使ā的变化范围较大，信号的频率范围达到要求，电位器RW选择为1K

欧姆范围内可调。

Ⅱ、三角波—正弦波产生电路设计

差动放大器具有很大的共模抑制比，被广泛应用于集成电路中，常作为输入

级或中间级。

差动放大器的设计：

1，确定静态工作点电流I