《电子技术基础 模拟部分课程设计方波三角波正弦波函数发生器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术基础 模拟部分课程设计方波三角波正弦波函数发生器设计（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉理工大学电子技术基础 模拟部分课程设计课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 通信 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目:方波-三角波-正弦波函数发生器设计 初始条件：电位器，电容，三极管9013，面包板，其他电阻，基本门电路若干。要求完成的主要任务: （1） 设计组装调试函数发生器；（2） 输出波形：方波三角波正弦波；（3） 频率范围：在10-10000Hz范围内可调；（4） 输出电压：方波Up-p 24v,三角波Up-p=8v，正弦波Up-p1v。参考书：（1）谢自美 主编电子线路设计，实验，测试 华中科技大学出版社（2）梁宗善 主编 电子技术基础课程设计 华中理工大学出版社（3
2、）崔瑞雪 张增良 主编 电子技术动手实践 北京航空航天大学出版社（4）陈先荣 主编 电子技术实验基础 国防工业出版社（5）汪学典 主编 电子技术基础实验 华中科技大学出版社时间安排：1 老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、课程设计时间为1周。 （1）确定技术方案、电路，并进行分析计算， 时间1天； （2）仿真设计与分析，时间2天； （3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目 录摘要.4Abstract.51 函数发生器的总方案及原理框图.61.1 函数发生器的总方案.6 1.2 函数发生器的原理框图.62设计的
3、目的及任务.72.1 课程设计的目的.72.2 课程设计的任务与要求.72.3 课程设计的技术指标.72.4 课程设计时间安排.73 各部分电路设计.83.1 方波发生电路的工作原理.83.2 运放741工作原理与电路图.83.3 方波-三角波转换电路的工作原理.93.4 三角波-正弦波转换电路的工作原理.123.5 电路的参数选择及计算.14 3.6 总电路图.164 电路仿真.174.1 方波-三角波发生电路的仿真.174.2 三角波-正弦波转换电路的仿真.185电路的实验结果.195.1 方波-三角波发生电路的实验结果.19 5.2 三角波-正弦波转换电路的实验结果.196 实验总结.2
4、07参考文献.21 8仪器仪表明细清单.22 摘 要本文通过介绍一种电路的连接，实现函数发生器的基本功能。将其接入电源，并通过在示波器上观察波形及数据，得到结果。电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，得到想要的信号。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。关键词：电源，波形，比较器，积分器，转换电路，Multi
5、simAbstractThis paper describes a circuit connections, to achieve the basic functions of a function generator. Their access to power, and through observation of the waveform on the oscilloscope and data, get results.Voltage comparator to achieve square-wave output, but also to connect the integrator
6、 to be triangular wave, and through triangular wave - sine wave sine wave converter circuit that get the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, fast, easy and efficient circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a co
7、mplete circuit component library, and use industry-standard SPICE circuit simulator to imitate behavior. This design is the use of Multisim circuit diagram drawing software, and simulation.Keywords: power supply, waveform, comparator, integrator, conversion circuit, Multisim1.函数发生器总方案及原理框图1.1 函数发生器的
8、总方案 函数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
9、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下所示： 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 原理框图 图1 原理框图2.课程设计的目的和设计的任务2.1 设计的目的1.掌握电子系统的一般设计方法；2.掌握模拟IC器件的应用；3.培养综合应用所学知识来指
10、导实践的能力；4.掌握常用元器件的识别和测试；5.熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。2.2 设计任务设计方波三角波正弦波函数信号发生器2.3课程设计的要求及技术指标1.设计.组装.调试函数发生器；2.输出波形：正弦波.方波.三角波；3.频率范围：1010000HZ范围内可调；4.输出电压：方波UP-P24V，三角波UP-P=8V,正弦波UP-P1V。2.4 时间安排1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、课程设计时间为1周。 （1）确定技术方案、电路，并进行分析计算， 时间1天； （2）仿真设计与分析，时间2天； （3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。3.
11、各组成部分的工作原理3.1 方波发生电路的工作原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路即作为迟滞环节，又作为反馈网络，通过RC冲、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正向充电，如图中箭头所示。反相输入端电位n 随时间的增长而逐渐增高，当t趋于无穷时，Un趋于+UZ；但是Un=+Ut，再稍增大，UO从+UZ跃变为-Uz，与此同时UP从+Ut跃变为-UT。随后，UO又通过R3对电容反相充电，如图中虚线箭头所示。UN随时间逐渐增长而减低，当T趋于无穷大时，UN趋于-UZ；但是，一旦UN=-UZ再减小，UO就从-
12、UZ跃变为+UZ，UO从-UT跃变为+UT，电容又开是正向充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。3.2 运放741工作原理与电路图uA741是美国仙童公司较为早期的产品,由于其性能完善,如差模电压范围和共模电压范围宽,增益高,不需外加补偿,功耗低,负载能力强,有输出保护等,因此具有较广泛的应用.图2 运放741工作原理与电路图图3 引脚电路3.3 方波三角波转换电路的工作原理图4 方波三角波转换电路的工作原理 公式1比较器的门限宽度公式2 方波三角波的周期图5 比较器电压传输特性图6 输出波形工作原理如下：若a点断开，运算放大器A1与R1、R2与R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。运放的反相端接基准电压，即U-=0，同相输入端接输入电压Uia，R1称为平横电阻。比较
