模拟电子技术课程设计产生正弦波,方波,三角波,且占空比可调,频率可调,幅度可调.pdfVIP

模拟电子技术课程设计产生正弦波,方波,三角波,且占空比

可调,频率可调,幅度可调

模拟电子技术课程设计任务书

一、设计题目:波形发生器的设计(二)

方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器

二、设计目的

1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。

2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方

法。

三、设计要求及主要技术指标

设计要求:设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波

形发生器。1、方案论证，确定总体电路原理方框图。

2、单元电路设计，元器件选择。

3、仿真调试及测量结果。

主要技术指标

1、正弦波信号源:信号频率范围20Hz,20kHz连续可调;频率稳定度较高。信

号幅度可以

在一定范围内连续可调;

2、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调;

3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一

步测出其输出

电压的范围。

四、仿真需要的主要电子元器件

1、运算放大电路2、滑线变阻器3、电阻器、电容器等

五、设计报告总结(要求自己独立完成，不允许抄袭)。

1、对所测结果(如:输出频率的上限和下限，输出电压的范围等)进行全面分

析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。

2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。

3、给出完整的电路仿真图。

4、体会与收获。

1(正弦波输出电路

14

R116V23kΩR13R212V

D1D28.2kΩ50%6.8kΩ11U1A1N40071N4007XSC1R90Key=A172Ext

Trig10kΩ1+R8180_3BA275.1kΩ4__LM324AD++R5R7

5.1kΩ5.1kΩ192411U3AR62511U2AR4225.1kΩC215.1kΩ15C11223233420LM324

AD4.7nF4R10LM324AD4.7nFR112kΩR3262kΩ100kΩ50%R12Key=A2128

0100kΩ50%Key=A

00

V112V

如图所示为频率可调、幅度可调的正弦波振荡电路。该电路由两级移相电路和

一级分线性反相放大器串接而成。移相电路采用集成运算放大器A1、A2和RC的组

合。由于反相器A3的相移是180o，所以，两级移相电路也应移相180o，以保证电

路振荡所要求的总相移360o的条件。二极管D1、D2在电压较低时动态电阻很大，

所以As组成的反相电路增益很高，保证电路的起振。当振荡幅度升高时，D1、D2

的动态电阻越来越小，降低了电路的增益，从而使输出幅度得到稳定。由于二极管

有较大的死区电压，所以小信号输出时波形有间断，故附加了电阻R2。

电路的振荡频率为:f=1/(2?C)R1*R3

调节电位器R11和R12可以改变频率。由于移相电路不对振幅产生影响，所

以，频率的调节不影响振幅的稳定性。调节R12可使频率变化约为10倍，超过此

范围后其调节作用已不明显，这时可通过R11进行调节。该电路的最高频率受运算

放大器转移速率和移相电路的限制，为了进一步提高频率，可将与电位器串接的电

阻R1短路，这时最高频率可达100kHz以上，但输出幅度较小，而且调节幅度时也

会影响频率。调节电位器R13可改变输出幅度。输出的正弦波V1。按图中元件数

值，电路的频率可调节范围为300Hz,15kHz，波形失真小于1,

2，方波输出电路

XSC1

ExtTrig+XFG1_BA__++

3

V312V0

10R1410kΩR174.7kΩ3U4AR1617710kΩ1

6212LM339ADR15

20kΩ50%Key=A04

V412V0

，在正弦波的基础上通过LM339AD比较器稳定输出方波，可通过R15小幅调节

占空比，但方波幅值不可调。R15调节范围0/100~~2/100，占空比约为

0/100~~50/100之间，通过正弦波发生器中的R13可大幅度调节占空比。

3(三角波和锯齿波发生器

XFG1

C3

XSC1100fF

ExtTrig+4U5_BA17__82++10R1