《简易信号发生器、频率计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简易信号发生器、频率计（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1电子技术综合题 目：简易信号发生器、频率计院 系：电子信息学院指导教师： 班 级：学 号：学生姓名： 2 20 01 13 3 年年 1 1 月月 1 15 5 日日2中中 原原 工工 学学 院院 电电子子技技术术综综合合任任务务书书姓姓名名学学号号学学院院电电子子信信息息学学院院班班级级题题 目目简简易易信信号号发发生生器器和和频频率率计计设设计计任任务务1 1. .设设计计一一个个的的正正弦弦波波、方方波波和和三三角角波波发发生生器器： ( (1 1) ) 频频率率可可调调范范围围： 2 2H Hz z2 20 0K KH Hz z，分分为为 4 4 档档：2 22 20 0H Hz z
2、；2 20 02 20 00 0H Hz z；2 20 00 02 2K KH Hz z；2 2K K 2 20 0K KH Hz z； ( (2 2) ) 幅幅度度可可调调范范围围： 0 05 5V V； ( (3 3) ) 可可调调偏偏置置。 2 2. .设设计计一一个个简简易易数数字字频频率率计计：( (1 1) ) 可可测测量量信信号号频频率率范范围围： 1 11 10 00 0 K KH Hz z，显显示示单单位位 为为 H Hz z；( (2 2) ) 输输入入电电压压幅幅度度 V VP PP P：1 10 00 0m mV V1 10 0V V；( (3 3) ) 输输入入信信号
3、号波波形形：任任意意周周期期信信号号； ( (4 4) )显显示示方方式式 : : 6 6 位位十十进进制制数数显显示示。 时时间间进进度度总总体体时时间间为为 1 1 周周；星星期期五五下下午午：讲讲解解；星星期期六六：理理解解电电路路原原理理；星星期期日日中中午午：发发放放元元器器件件和和工工具具，设设计计电电路路和和连连线线；星星期期一一下下午午：验验收收电电路路；星星期期五五之之前前：上上交交课课程程设设计计报报告告；3主主要要参参考考文文献献 1 1 康康华华光光：电电子子技技术术基基础础 数数字字部部分分 ( (第第五五版版) )，高高等等教教育育出出版版社社 2 2 康康华华光光
4、：电电子子技技术术基基础础 模模拟拟部部分分 ( (第第五五版版) )，高高等等教教育育出出版版社社引引 言言信号发生器是 一种用于在科研和生产中产生基本波形（如正弦波、方波、三角波）的波形产生器 ，信号发生器用来产生频率为2Hz20kHz 的低频信号，除具有电压输出外，还具有功率输出 ，因此在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。此次课程设计中采用由集成运算放大器组成的正弦波 方波三角波函数发生器的设计方法，首先通过 RC 正弦波振荡电路形成正弦波，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转换成三角波；波形变换的原理利用了差分放大器传输特性曲线的非线性。 频率计是一种应用较为
5、广泛的频率测量计，用于对于信号发生器所产生的信号频率进行粗略的测量，一般来说频率计有一定的测量误差和测量范围，但在误差范围内频率计的测量值仍然具有可靠地科学性和应用性，并且频率计具有体积小，操作方便等特点，因此在实际应用中具有一定的代表性。4目目 录录任任务务书书引引言言 目目录录 1 绪绪 论论 6 2 设设计计步步骤骤和和方方 法法 7 2.1 设计目 的 7 2 .2 设计设计任务及技术指 标7 2.3 设计步 骤 8 2.4 设计方 案 83 设设计计内内容容及及原原 理理 9 3.1 信号发生器设计原 理 9 3.1.1 产生自激振荡的原5理9 3.1.2 正弦波发生电 路 11 3
6、.1.3 偏置电 路 17 3.1.4 方波发生电 路 17 3.1.5 三角波发生电 路 18 3.1.6 调幅电 路 21 3.2 频率计设计原 理 21 3.2.1 放大整形电 路 22 3.2.2 清零和锁存脉冲时序23 3.2.3 脉冲发生电 路 23 4 安安装装与与调调 试试 24 4.1 PCB 板的焊6接 24 4.2 电路板的调 试 24 5 实实验验总总 结结 26 5.1 实验结 果 26 5.2 心得体 会 30 附附录录一一：电路原理 图 32 附附录录二二：工具清 单 35 附附录录三三：元器件清 单 35附附录录四四： 简易信号发生器和频率 计37 附附录录五五
7、：主要元器件的引脚图和功能 表3871、绪绪论论当代电子技术的迅速发展，为人们的文化、物质生活提供了优越 的条件，数码摄像机、家庭影院、空调、电子计算机、智能手机等， 都是典型的电子技术应用实例，可谓是琳琅满目，异彩纷呈。至于 电子技术在科技领域的应用，更是起着不可代替的关键作用。随着 科技的不断发展电子电路及其应用系统的设计手段也越来越先进。 传统的电子电路与系统设计方法，周期长、耗材多、效率低，难以 满足电子技术飞速发展的要求，逐渐被新型的科技产品所代替。8此次课程设计是一次综合性的设计，包括EWB 软件的仿真应用， PROTEL 软件的应用，电路板的焊接，电子器件的调试。课程设计中 涉及
8、到的理论知识包含了大二学年中所学的电子技术基础 的 数字部分和模拟部分，对于软件的应用则是对我们有关EWB 和 PROTEL 软件操作的又一次检测。 EWB 是利用计算机技术在电子设计过程中对电路进行设计和仿真 的技术，它已广泛应用于电子电路分析、设计、仿真、印刷电路板 的设计等各项工作之中。同时EWB 还具有庞大的电子元器件库和比 较齐全的仪器仪表库，使得在仿真过程中的操作更为简单可行。 PROTEL 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 软件，是个完 整的板级全方位电子设计系统，它包含了电路原理图绘制、模拟电 路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路 板自
9、动布线） 、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支 持宏操作等功能，并具有 Client/Server （客户/服务器）体系结 构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如 ORCAD，PSPICE，EXCEL 等，其多层印制线路板的自动布线可实现高 密度 PCB 的 100布通率。 对于这次课设中所使用的电子元器件包括电阻、电位器、电容、 可调电容、二极管、数码管、集成电路等。集成电路是指通过一系 列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容、 电感等无源器件，按照一定的电路相互连接，集成在一块半导体晶 片上，并按照一定的封装方式和封装规格封装在一个外壳内，用于 执行特定
10、的电路功能或系统功能的一种器件。 本次课程设计的重点 是简易信号发生器和简易频率计，由正弦信号产生电路 、波形转换电路 、数据处理 电路和数据显示 电路等功能模块组成。 课设过程中 基于题目基本要求， 所设计系统对秒脉冲信号发生器、门控电路、信号输入电路、计数器和显示电路进行了重点设计。采用了模块化 的设计方法， 有助于我们在课设过程中检查，发现和解决问题， 培养我们分析问题和解决问题的能力 ，掌握电子电路 设计的一般方法，了解电子产品 研发的一般过程。此次课设对我们来说起着 一个承前启后的作 用。短期内来看，不仅是对大一和大二所学知识的一次综合检测，同时也可作为我们毕业设计的一次小练兵；长期
11、意义上来说，又将是我们毕业后搞9电子电路设计的一个开端。2、设设计计步步骤骤和和方方法法2.1 设设计计目目的的1、掌握正弦波、方波及三角波信号发生器的设计、组装与调试方法；2、掌握数字频率计的设计与调试方法；3、加强学生的动手、思考和解决问题的能力；4、掌握电路设计的一般方法。2.2 设设计计任任务务及及技技术术指指标标1、设计一个的正弦波、方波和三角波发生器：(1) 频率可调范围： 2Hz20KHz，分为 4 档：220Hz；20200Hz；200Hz2KHz；2K20KHz；(2) 幅度可调范围： 05V；(3) 可调偏置。2、设计一个简易数字频率计：(1) 测量频率范围： 1Hz100
12、 KHz，显示单位为 Hz；(2) 输入电压幅度 ：VPP：100mV 10V；(3) 输入信号波形：任意周期信号；(4) 显示方式 ： 6 位十进制数显示。2.3 设设计计设设计计步步骤骤1、原理了解，清楚设计内容。2、原理图绘制，一组一张。3、安装实际电路。4、调试，功能实现。5、指导老师验收及答辩。106、完成设计报告。2.4 设设计计方方案案本次电子技术课程设计分为两大部分，即电子技术基础模拟部分和数字部分。通过两部分 知识的综合，设计出一个 简易信号发生器和简易频率计。1、信号发生器设计方案可先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变为三角波；也可先产生三角波方波，再将方波变为正弦波，如下框图所示：图 1 信号发生器的组成框图2、简易频率计数字频率计测试的是外部输入信号，被测信号送入电路进行处理、测量，最终在数码管上现实出来。它的整体结构框图如下：图 2 测量频率的原理图11图 3 测量周期的原理图3、设设计计内内容容及及原原理理3.1 信信号号发发生生器器设设计计原原理理这一部分是电子技术模拟部分知识的利用，它是通过利用各种器件（如运算放大器、电阻、电容等）构成一个可以产生正弦波、方波、
