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题目:多用信号发生器
课程:《模拟电子技术课程设计》
专业:
班级:
姓名:
指导教师:
完成日期:
1多用信号发生器总方案及原理框图
1.1原理框图
图1--1函数发生器电路组成框图
1.2多用信号发生器的总方案
多用信号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8038)。为进一步掌握电路的
基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共
同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整
形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生
三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先
产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法,
本课题中函数发生器电路组成框图如图1--1所示:
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器
得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器
具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器
时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形
变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
1
2课程设计的目的和设计的任务
2.1设计目的
1掌握多用信号发生器的设计方法和测试技术
2掌握运放构成的运算电路工作原理
3学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路系统。
2.2设计任务
设计方波——三角波——正弦波多用信号发生器
2.3设计要求
1电路能输出正弦波,方波和三角波等三种波形;
2拟定测试方案和设计步骤;
3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;
4在面包板上或万能板上安装电路;
5测量输出信号的幅度和频率;
6写出设计报告。
2.4技术指标
1频率范围:100Hz~10KHz;
2正弦波:频率基本误差≤±1.5%(Hz);频率漂移(预热30分钟后)
0.3%(Hz);频率特性≤1dB;非线性失真≤0.1%;
3正负矩形脉冲波:脉冲宽度100us~10ms;脉冲前后沿40ns;波形失真
5%;
4锯齿波:线性《5%;
5输出幅度3V,正弦波为有效值,脉冲波为峰-峰值。
6扩展要求:输出信号的频率连续可调,频率范围100Hz~10KHz。
2.5设计说明
多用信号源为实验室,工业企业自动化电子设备调试及维修的常用仪器。常
提供的波形为正弦波,正负脉冲波,锯齿波等。使用的频段为20Hz~20KHz或
2Hz~1MHz等。
有源器件和无源元件的组合可以产生不同频率不同波形的周期性信号,目前
使用的多用信号源元件多为分立元件,运放问世后由于它本身的特点,用运放与
无源元件组合成多用信号源可以带来横多优点,如电路可以简单,调谐较为方便
等。
3各组成部分的设计原理
3.1方波发生电路的工作原理
2
此电路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。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相
输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充
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