毕业设计开题报告---函数信号发生器设计.doc

毕 业 设 计(论 文) 开题报告 题目： 函数信号发生器设计 系部 电子工程系 专业 应用电子 1、文献综述 1.课题来源： 函数发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。 2.选题依据、背景情况： 早在20年代电子设备刚出现时它就产生了，但由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，电路比较简单，但功耗比较大，因此发展速度比较慢。直到60年代，信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器，这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形，由于模拟电路的漂移较大，使其输出的波形的幅度稳定性差，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形则电路结构非常复杂。 自从70年代微处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，硬件和软件使信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，数字化技术在电子测量仪器中的广泛应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号的处理能力，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点。 3.国内外研究现状、发展动态：信号发生器作为电子领域不可缺少的测量工具，它必然将向更高性能，更高精确度，更高智能化方向发展，因此完整的函数信号发生器的设计具有非常重要的实践意义和广阔的应用前景。 4.主要参考文献： [1] 康华光. 电子技术基础模拟部分[M]. 第五版. 北京：高等教育出版社，2006年12月：54~513 [2]清源科技.Protel99SE电路原理图与PCB设计及仿真.北京：机械工业出版社.2008年6月：1~259 [3] 马玉丽. 函数信号发生器制作方法的比较与分析[J]. 青岛远洋船员学院报, 2007年第2期：34~37 [4] 蔡昭. XR-2206函数发生器的双电源供电方案分析[J]. 电子元器件应用, 2008年 07期：23~28 [5] 袁秀伟. Protel 99元件库编辑器的使用原则与技巧[J]. 中国新技术新产品.2009第21期：38 [6] EXAR Corporation. High-Quality Function Generator System With the XR-2206[J]. /static/pdf/XR2206_EXAR_197875.pdf 2、设计（论文）的内容 1.研究目的： 2.主要内容及技术： 本课题是基于ICL3038做出的函数信号发生器：ICL8038是精密波形产生与压控振荡器，其基本特性为：可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形；改变外接电阻、电容值可改变，输出信号的频率范围可为0.001Hz～30KHz；正弦信号输出失真度为1%；三角波输出的线性度小于0.1%；占空比变化范围为2%～98%；外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比 。所以本课题的研究内容是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。 ICL8038原理框图 电路由ICL8038芯片为核心，再是8个电容和10个电阻构成。 10个电容中有4个可变电阻。再加入了2个三极管进行了稳压。由于8038芯片本身就有波形的转变和输出功能了，所以在软件部分就不要去写程序了。刚弄好的函数信号发生器输出的波形是失真的，所以接下来就要对输出的正弦波，三角波，矩形波进行调试和测试，使输出的3种波形达到低失真状态，又要使占空比可调。 还有就是本课题的函数信号发生器用的是+12V，—12V的电源，这样可以直接用学生电源来接，我又对电源部分加了2个三极管使电压能够稳定，不影响到输出信号。 3.研究方法： 函数发生器能自动产生正弦波、三角波、方波以及锯齿波等电压波形，其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路。本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下三种实现方案： 方案一： 利用集成块LM741由积分器和比较器同时产生三角波和方波。其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。该电路的优点是十分明显的 1、线性良好、稳定性好： 2、频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便的连续的改变频率。而且频率改变时，幅度恒定不变。 3、三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。 电路原