音频信号发生器2资料.doc

四川信息职业技术学院 毕业设计说明书设计题目:专 业:班 级: 组 号: 组 员 : 雍丽娟 杨忠文 周迎春 刘舒雅 李娟 张昊 2014年月日 摘　要 1 第１章　绪　论 2 1.1　概述 2 1.2　设计任务、技术指标和要求 3 第２章　方案选择与论证 4 2.1　总体框图设计 4 2.2　正弦发生部分设计方案 4 2.3　输出电路部分设计方案 5 2.4　方案选择 6 2.4.1　正弦信号发生电路设计 6 2.4.2　输出回路设计 6 第3章　电路设计与元器件参数计算 8 3.1　正弦振荡电路的设计 8 3.2　输出电路的设计 10 3.3　音频信号发生器的全电路 13 第4章　EWB模拟仿真设计测试 14 结　论 18 致　谢 19 参考文献 20 附录1　仿真原理图 21 附录2　元器件清单 22 摘要 音频信号发生器是电子测量中不可缺少的设备之一，是电子制作中常用到的小型仪器。本文主要介绍音频信号发生器的设计和选材情况画出音频信号发生器的构成框图，对框图中涉及到的模块分别提出几种设计方案；简单介绍几种方案的工作原理，对各方案进行讨论并从中选择出适合此次设计的具体方案来；对电路中涉及到的电阻的阻值、电容的容值进行计算，合理地选择放大器及其他元器件的型号；画出音频信号发生器的全电路图；最后列出电路中用到的元器件清单，为制造实物准备 关键词　音频信号发生器设计方案全电路图清单绪论 1.1概述 1.2　设计任务、技术指标和要求(1) 能精密地产生三角波、方波、正弦波信号。 (2) 频率范围从1Hz-1MHz，各种波形的输出幅度均为在0.5V~2V(P-P)可调。 (3) 方波占空比和频率均可单独调节，互不影响，占空比最大调节范围: 20％-80％。 (4) 波形失真小，正弦波失真度小于3％，占空比调节时非线性度低于2％。 (5) 采用±5V双电源供电，允许有5％变化范围。第２章　方案选择与论证 2.总体框图设计 根据设计任务及技术指标要求，要求设计的音频信号发生器有音频信号的频率调节范围要求，也就是要有一个能够在指定的范围频率内的正弦信号发生部分。同时对输出信号的电压和所带负载也有规定，也就是说对输出功率有一定的要求，因此要有一个输出电路部分。所以，本课题设计的总体功能框图如图所示即可。正弦发生部分设计方案 用分立元件产生振荡 以晶体管为核心元件，加RC（文式桥或移相式）或CL（变压器反馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的分立元件正弦波振荡电路。这种电路的优点是简单、廉价，但由于采用分立元件，稳定性较差，元件较多时调节也较麻烦。 压控振荡电路 以集成运放为核心元件，加RC（文式桥或移相式）或CL（变压器反馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的正弦波振荡电路。这种电路的优点是更为简单，性价比较好，但频率精度和稳定性较差。 用集成函数信号发生器＋外围元件构成振荡 以集成函数信号发生器为核心元件，加适当的外围元件构成正弦波产生电路。这种电路的优点是调节方便，在所采用的外围元件稳定性好的情况下，可以得到较宽频率范围的，且稳定性、失真度和线性度很好的正弦信号。用锁相环构成频率合成器 利用锁相环（PLL）技术构成的高频率精度的频率合成器。其框图如图2所示。这种电路主要是利用锁相，即实现相位同步技术来获得频率高稳定度，且频率可变化的振荡源。图中，参考频率源可用晶振产生频率为的信号，通过鉴相电路获得与的相位差，再通过低通滤波器变换为相应的控制电压，来控制压控振荡器的输出的频率。可变分频器是为了获得输出信号的不同频率，当分频系数为N时，输出为的N倍。该闭环系统只有在与的频率和相位都达到一致时，系统才达到稳定，所以可以实现很精确的频率控制。 直接数字合成（DDS）正弦信号源 DDS是一种数字系统的频率精度和稳定度由系统的时钟决定。可合成产生任意波形的信号，只要把所需波形预先计算好并存于数字波形存储器中，DDS就可以合成方波、三角波及各种调制波形和任意形状的波形。 目前有专用的DDS集成电路芯片，其时钟频率最高可达1GHz以上，产生的正弦信号频率可达数百兆赫。 输出电路部分设计方案 射极输出器 这种电路的特点是电路简单，输出波形好，输入电阻高，输出电阻低，可对前级电路和负载起到隔离作用，同时带负载能力也强，虽然电压放大倍数近似为1，但电流放大倍数大，因此有一定功率输出能力。这种电路的缺点是由于三极管工作在甲类状态，因此效率低（低于50﹪）。在要求高功率、高效率的情况