主参1-简易函数信号发生器参1-简易函数信号发生器主参1-简易函数信号发生器主参1-简易函数信号发生器.doc

模拟电子技术课程设计任务书 系：通信与电子 年级：12级 专业：物联网 指导教师姓名 殷志坚 学生姓名 王洁 课题名称 简易函数信号发生器 内 容 及 任 务 一、设计任务和要求 1． 设计正弦波-方波-三角波函数发生器，性能指标要求： 拟定测试方案和设计步骤； 根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图； 测量输出信号的幅度和频率； 撰写设计报告。 2．要求采用RC振荡电路产生正弦波。 3.通过查找资料选定两个以上方案，进行方案比较论证，确定一个较好的方案。 二、设计内容 设计一个电路能够产生正弦波、方波和三角波等三种波形。 三、技术指标 （1）频率范围：100Hz—1kHz;1—10kHz. （2）输出电压范围：方波Upp=24V；三角波Upp=6V；正弦波U1V。 （3）波形特征：方波tr10μs（1kHz,最大输出时），三角波失真系数γ2%，正弦波失真系数γ5%。 主要参考资料 目 录 第1章 绪论………………………………………………… （3） 第2章 函数发生器原理框图及总体框图 2.1总体框图………………………………………………… （4） 2.2 函数发生器方案选择…………………………………… （5） 第3章 各部分电路设计及总电路图 3.1 正弦波产生的工作原理………………………………… （6） 3.2 方波和三角波产生的工作原理………………………… （7） 3.3 简易信号发生器总电路图……………………………… （10） 第4章 Multism10.1电路仿真及仿真结果 4.1 multism软件的简单介绍 ……………………………………（11） 4.2正弦波发生电路的仿真…………………………………（11） 4.3方波发生电路的仿真……………………………………（12） 4.4三角波电路的仿真 ……………………………………（13） 第5章 实验总结…………………………………（14） 附录A 元器件清单……………………………… (15) 第一章 绪论 近这些年来，计算机技术进入了前所未有的快速发展时期。而特别是高集成电路作为一个子系统的应用，发展更是迅速，已成为新一代电子设备不可缺少的核心部件，其在现实生活中的运用也是非常普遍。在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。函数发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。 但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种高精度、宽频带，能产生多种波形并具有程控等多功能函数发生器成为可能。随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能益提高，尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器除带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能外还带有IEEE-488或RS232总线，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。我们长期使用的信号发生器，大部分是由模拟电路构成的，这类仪器作为信号源，频率可达上百MHz，在高频范围内其频率稳定性高、可调性好。但用于低频信号输出时，它所需要的RC值很大，参数准确度难以保证。而且其体积大，可靠性差，准确度低损耗也大。随着大规模集成电路技术的发展，集成度不断提高，使得微型机的速度和性能大为提高，可靠性增加，成本降低。 1.2 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)。 对于信号产生电路的模拟电路实现方案，也有几种电路方式可供选择。 方案一： 由正弦波发生器产生正弦波信号，然后用过零比较器产生方波，再经过积分电路产生三角波。 方案二： 由三角波、方波发生