毕业设计：带电源的函数发生器的设计与制作.doc

 PAGE 20 毕业设计 课 题 名 称： 带电源的函数发生器的设计与制作 专 业 班 级： 应用电子技术 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 二O一 一 年 三 月  毕业设计任务书 系 部： 自动化系 专 业 班 级 应用电子技术 学 生 二O一一 年 三 月 目录  1 函数发生器的总方案及原理框图…………………………………5　　 1.1 电路设计原理框图…………………………………………………5　　 1.2 电路设计方案设计…………………………………………………5  2. 各部分电路设计……………………………………………………...6　　 2.1 方波发生电路的工作原理…………………………??……………6　　 2.2 方波三角波转换电路的工作原理………………………………7　　 2.3 三角波正弦波转换电路的工作原理……………………………10　　 2.4电路的参数选择及计算…………………………………………….13 2.5 总电路……………………………………………………………….15 3. 电路仿真………………………………………………………………...16　　 3.1 方波三角波发生电路的仿真……………………………………16　　 3.2三角波正弦波转换电路的仿真………………………………….17 4.实验总结…………………………………………………………………18 5. 仪器仪表明细清单…………………………………………………...19 6. 参考文献………………………………………………………………..20　… 　 引言 函数发生器是研究及工程实践中重要的仪表之一，在电子工程，通信工程，自动控制，测量仪器，仪表和计算机等技术领域系统设计及调试过程中，用不同频率的正弦波，三角波和方波作为信号源，应用十分方便，过去常由分立元件及集成运放构成振荡器，分立元件体积大，相对耗能高，故障频率也高，随着集成电路的迅速发展，用集成电路很快，很方便的构成各种信号的波形发生器，用集成电路的信号波形发生器雨其他信号波形发生器相比，其波形质量，幅度和频率稳定性等性能指标，都有很多的提高。 发生器根据用途不同有产生三种和多种波形的发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波，正弦波，三角波的方案有三种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，通过积分电路后将其变为三角波，也可以产生三角波-方波，再将三角波方波转化为正弦波，随着电子技术的迅速发展，新材料新器件层出不穷，器件的可选择性大幅度增加，就是技术上很成熟的可产生方波，正弦波，三角波的主芯片精密函数发生器采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单片集成电路芯片，电源电压范围宽，我稳定度高，精度高易于用等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可同时产生的方波，正弦波，三角波，其函数波形的频率内部和外部电压控制，可被应用于压控振荡等波形发生器。 本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz～30KHz的低失真正弦波、 1．函数发生器总方案及原理框图 1.1 函数发生器的总方案 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法， 1.2电路设计原理框 本课题中函数发生器电路组成框图如图1所示： 三角波、方波 产生电路 三角波—正弦波转换电路 + ∞ - 功放 输出阻抗600Ω 输出阻抗50Ω +15V -15V 数字显示频率计（四位） 占空比可调方波