1、模 擬 電 子 技 術(shù) 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告題目： 信號(hào)發(fā)生器 專業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 日期： 指導(dǎo)老師： 目錄（信號(hào)發(fā)生器）1 信號(hào)發(fā)生器的總方案及原理框圖1.1 電路設(shè)計(jì)原理框圖1.2 電路設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)2 設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)2.1 課程設(shè)計(jì)的目的2.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求2.3 課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)3 各部分電路設(shè)計(jì)3.1 正弦波產(chǎn)生電路的工作原理3.2 正弦波方波發(fā)生電路的工作原理3.3 方波三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理3.4 電路的參數(shù)選擇與計(jì)算3.5 總電路圖4 電路的仿真4.1 正弦波發(fā)生電路仿真4.2 方波三角波發(fā)生電路的仿真5 電路的安裝與調(diào)試5.1 正弦波發(fā)生電路的安裝與

2、調(diào)試5.2 正弦波方波的安裝與調(diào)試5.3 方波三角波的安裝與調(diào)試5.4 總電路的安裝與調(diào)試5.5 電路安裝與調(diào)試中遇到的問(wèn)題及分析解決方法6 電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果6.1 正弦波發(fā)生電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果6.2 正弦波方波轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果6.3 方波三角波轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果6.4 實(shí)測(cè)電路誤差分析及改進(jìn)方法7 實(shí)驗(yàn)總結(jié)1 信號(hào)發(fā)生器的總方案及原理框圖1.1 電路設(shè)計(jì)原理框圖電路設(shè)計(jì)原理框圖如圖1所示。正弦波方波積分震蕩器單值電壓比較器RC正弦波振蕩器三角波圖1 電路設(shè)計(jì)原理框圖1.2 電路設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)1、 采用RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的RC橋式振蕩電路產(chǎn)生正弦波。2、 將第一級(jí)送出的正弦波經(jīng)過(guò)第二級(jí)的滯回電壓比較

3、器輸出方波。3、 將第二級(jí)的方波通過(guò)第三級(jí)的積分器輸出三角波。4、 電路完成。2 設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)2.1 課程設(shè)計(jì)的目的1、 學(xué)習(xí)用集成運(yùn)放構(gòu)成正弦波、方波、三角波發(fā)生器。2、 學(xué)習(xí)波形發(fā)生器的調(diào)整和主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。2.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求1、 設(shè)計(jì)出能產(chǎn)生正弦波、方波和三角波的函數(shù)發(fā)生器。2、 完成電路的仿真操作，并安裝實(shí)際電路。3、 完成對(duì)焊接電路的檢驗(yàn)工作。4、 確保無(wú)誤后，安裝芯片，接入電源，開(kāi)始測(cè)試。5、 調(diào)試，實(shí)現(xiàn)功能并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)的結(jié)果。6. 教師檢查并評(píng)分，上交設(shè)計(jì)作品，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求1、 了解電路設(shè)計(jì)原理，清楚設(shè)計(jì)內(nèi)容。2、 掌握Multisim8軟件的使用和

4、電路的測(cè)試方法。3、 電路原理圖繪制正確（即仿真電路圖）。4、 電路仿真達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。5、 掌握電路的指標(biāo)測(cè)試方法。6、 實(shí)際電路達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。2.3 課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)1、 輸出為正弦波、方波、三角波三種波形。2、 輸入的電壓均為雙極性。3 各部分電路設(shè)計(jì)3.1 正弦波產(chǎn)生電路的工作原理1、 RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）圖2為RC正弦波振蕩器。圖2 RC橋式正弦波振蕩器電路中RC串、并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時(shí)兼做選頻網(wǎng)絡(luò)，R1、R2、RP及二極管等元件構(gòu)成反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器R7，可以改變負(fù)反饋深度，滿足振蕩的振幅條件和改善波形。電路的振蕩頻率 起振的幅值條件 (R4+R1

5、3+R5)/R168>=2式中，調(diào)整反饋電阻（調(diào)），使電路起振，且波形失真最小。如果不能起振，則說(shuō)明負(fù)反饋太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大。如果波形失真嚴(yán)重，應(yīng)適當(dāng)減小。改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)C或R，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。一般采用改變電容C作為頻率量程切換，而調(diào)節(jié)R作為量程內(nèi)頻率細(xì)調(diào)。3.2 正弦波方波發(fā)生電路的工作原理電壓滯回比較器如圖2所示，前半部分（到Uo2處）及滯回電壓比較器。滯回電壓比較器電路時(shí)電壓比較器的基礎(chǔ)上增加了正反饋元件R4、R5。由于集成運(yùn)放工作于非線性狀態(tài)，那么它輸出只可能有兩種狀態(tài)：正向飽和電壓+Uom和負(fù)向飽和電壓-Uom。當(dāng)U+ >U-時(shí)，輸出正飽和電壓，當(dāng)U+<U-時(shí)，

6、輸出負(fù)飽和電壓。這樣便能出現(xiàn)方波。3.3 方波三角波轉(zhuǎn)換電路的工作原理積分器圖2 三角波、方波發(fā)生器（紅色部分為仿真時(shí)需要，實(shí)焊電路時(shí)不需要）若把滯回比較器和積分器收尾相連形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖2 所示，則比較器輸出的方波經(jīng)積分器可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器，自動(dòng)翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。由于采用運(yùn)放組成的積分電路，因此可實(shí)現(xiàn)橫流充電，使三角波線性大大改善。電路的振蕩頻率 f0=R2(4*R11*C3)方波幅值 三角波幅值 Uom=R5/R4*Uz調(diào)節(jié)可以改變振蕩頻率，改變比值可以調(diào)節(jié)三角波的幅值。3.4 電路的參數(shù)選擇與計(jì)算實(shí)訓(xùn)時(shí)，R3、Rf改為2.4K，R6改為1

7、.8K，穩(wěn)壓管為6.2V RP為35%根據(jù)以上公式計(jì)算得正弦波電路的振蕩頻率是 f0=0.34*103Hz 起振的幅值條件 Rf/R1=2.1V>2V方波、三角波的電路的振蕩頻率是 f0=1*103Hz方波幅值 Uom=-6.2V三角波幅值 U=12.4V3.5 總電路圖圖4為仿真時(shí)總電路圖圖4 仿真總電路圖4 電路的仿真4.1 正弦波發(fā)生電路仿真圖5為正弦波仿真圖圖5 正弦波仿真圖4.2 方波三角波發(fā)生電路的仿真圖6 方波仿真圖圖7 三角波仿真圖5 電路的安裝與調(diào)試5.1 正弦波發(fā)生電路的安裝與調(diào)試5.2 正弦波方波的安裝與調(diào)試5 電路的安裝與調(diào)試5.1 正弦波發(fā)生電路的安裝與調(diào)試5.

8、2 正弦波方波的安裝與 5.3 方波三角波的安裝與調(diào)試5.4 總電路的安裝與調(diào)試 5.5 電路安裝與調(diào)試中遇到的問(wèn)題及分析解決方法周一下午，由汪老師領(lǐng)我們到實(shí)訓(xùn)大樓仿真室，進(jìn)行仿真操作并發(fā)放元器件，由于實(shí)驗(yàn)室的元件和要求參數(shù)有些差異，最終按實(shí)驗(yàn)室所有的元件進(jìn)行發(fā)放。經(jīng)檢查，仿真圖無(wú)誤，且測(cè)試成功，當(dāng)天傍晚，便開(kāi)始排板和焊接。由于這次的電路的元器件并不多，而且元器件也比較好辨認(rèn)，所以沒(méi)花太長(zhǎng)時(shí)間。周二晚上，板子已經(jīng)焊接完成。周三上午我們到光電子室進(jìn)行調(diào)試。剛開(kāi)始出現(xiàn)了畸形波，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)時(shí)示波器出了問(wèn)題。換一臺(tái)后，再進(jìn)行調(diào)試，在三個(gè)點(diǎn)分別測(cè)試，示波器上分別出現(xiàn)了正弦波、方波和三角波，測(cè)試成功。經(jīng)老師檢查后，確認(rèn)無(wú)誤，便上交作品并進(jìn)行了評(píng)分。6 電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果6.1 正弦波發(fā)生電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 6.2 正弦波方波轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 6.3 方波三角波轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果6.4 實(shí)測(cè)電路誤差圖8 實(shí)物圖正弦波