多信号发生器设计.doc

信号发生器设计 二、设计目的： 掌握方波-三角波-正弦波的设计方法和调试技术。 三、设计内容与要求 ①RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 ②矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 ③三角波电路，频率1KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 ④多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波，频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 四、设计方案 ①RC桥式正弦波产生电路 常见的RC正弦波振荡电路是RC串并联式正弦波振荡电路，它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。它的起振条件为： 。它的振荡频率为： ②矩形波电路 如下图所示为矩形波发生电路，它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。矩形波的宽度Tk与周期T之比称为占空比，因此U0是占空比为1/2的矩形波。 ③三角波电路 将方波发生电路中的RC充、放电回路用积分运算电路来取代，滞回比较器和积分电路的输出互为另一个电路的输入，如下图所示。其虚线左边为同相输入滞回比较器，右边为积分运算电路。滞回比较器输出为方波，经积分运算电路后变换为三角波。振荡频率为 调节电路中R1、R2、R3的阻值和C的容量，可以改变振荡频率。而调节R1和R2的阻值，可以改变三角波的幅值。 多用信号源产生电路 方波-三角波: 三角波-正弦波： 五、电路图及仿真 ①RC桥式正弦波产生电路 （300Hz） (1KHz) 仿真结果： （10KHz） ②矩形波电路 仿真结果： ③三角波电路 仿真结果： ④多用信号源产生电路 仿真结果： 元件参数 序号 名称 规格 备注 R1、R3 电阻 5.1K 1/8W R2、R5、R11 电阻 10K 1/8W R4、R7、R8 电阻 510 1/8W R6 电阻 1K 1/8W R9、R10 电阻 6.8K 1/8W RW1、RW2 电位器 10K 实验后台 RW3 电位器 510 U1、U2 运放 uA741 T1、T2 三极管 9013 β=120 C1 电容 104 C2 电解电容 47Uf/25V 实验结果 方波-三角波发生电路 ＋ － ⊥ U1 U2 R1 R2 √ 7 7 0 0 √ 4 4 0 0 √ 2 3 5.54K 9.91K 3、6 10.33K 3 6 5.55K 6 2 1.49K 频率范围 幅值 UO1 6.3K 12.1V UO2 / 9.15V 差动放大器 VC1 VC2 Ve1 Ve2 8.22V 8.01V -0.58V -0.59V Ui3正弦信号 1K、0.5Vp-p Uo3=9.2V( Vp-p) 收获与体会 熟悉了multilism10仿真软件，能有效使用与操作； 对信号发生器的设计是我对RC桥式正弦波电路、矩形波电路、三角波电路有了更深的印象； 对电路调试等有了更进一步的认识； 对焊接等实际动手能力有所提高； 认识到设计的困难，认识到耐心、坚持、细心的重要性，对今后的学习生活有很大帮助。 参考文献 康光华主编．模拟电子技术基础（第五版）．高等教育出版社。