模電課程設(shè)計(jì)---函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

1、<p>　　題目：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)的目的及要求</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)的目的任務(wù)及要求……………………………………………… 3</p><p>　　2 電路設(shè)計(jì)總方案及各部分電路工作原

2、理</p><p>　　2.1 電路設(shè)計(jì)總體方案……………………………………………………3</p><p>　　2.2 正弦波發(fā)生電路的工作原理…………………………………………… 5</p><p>　　2.3 正弦波---方波工作原理……………………………………6</p><p>　　2.4 方波---三角波工作原理……………………

3、……………7</p><p>　　2.5 三角波---正弦波工作原理…………………………………8</p><p>　　3 電路仿真及結(jié)果）</p><p>　　3.1 仿真電路圖……………………………………………………………9</p><p>　　3.2 仿真結(jié)果及分析…………………………………10</p><p>

4、　　4收獲與體會(huì)…………………………………………………………………13</p><p>　　5 儀器儀表明細(xì)清單…………………………………………………14</p><p>　　6參考文獻(xiàn)………………………………………………………14</p><p>　　一·設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)的目的<

5、;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，能輸出特定頻率（1kHz）的正弦波（兩個(gè)）、方波和三角波共四種波形，振幅固定，并實(shí)現(xiàn)由 正弦波（頻率可調(diào)）→方波→三角波→正弦波 的轉(zhuǎn)化。</p><p>　　利用工具：multisim</p><p>　　二 電路設(shè)計(jì)總方案及各部分電路工作原理</p><p>　　2.1 電

6、路設(shè)計(jì)總體方案</p><p>　　函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是具有兩種或兩種以上波形信號(hào)輸出的信號(hào)發(fā)生器。把幾種不同類(lèi)型的基本電路組合在一起就可以構(gòu)成一個(gè)函數(shù)發(fā)生器。</p><p>　　我的總體設(shè)計(jì)方案是，由一個(gè)RC振蕩電路，過(guò)零比較電路，積分電路，電壓跟隨電路和直流穩(wěn)電路組成。其工作原理是：首先由RC振蕩電路產(chǎn)生一個(gè)所需頻率的正弦波振蕩信號(hào)，該正弦信號(hào)一部分由電壓比較器引出，另一部分由電壓跟隨器

7、耦合到過(guò)零比較電路的輸入端，經(jīng)比較器處理后，將在輸出端產(chǎn)生一個(gè)相同頻率的方波信號(hào)，同理，一部分方波信號(hào)由電壓跟隨器引出作為發(fā)生器方波信號(hào)輸出；另一部分繼續(xù)由跟隨器送入下一級(jí)積分電路，方波信號(hào)被積分電路處理后，在輸出端輸出一個(gè)相同頻率的三角波信號(hào)，并由跟隨器引出作為發(fā)生器又一信號(hào)輸出。在整個(gè)過(guò)程中，直流穩(wěn)壓電路作為所有集成運(yùn)放提供電源。如圖1-1所示：</p><p><b>　　圖1-1</b&g

8、t;</p><p>　　2.2 正弦波發(fā)生電路的工作原理</p><p>　　正弦波振蕩電路是一種選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)的放大電路。其自震蕩的條件是環(huán)路增益為1，即AF=1,。其中A為放大電路的放大倍數(shù)，F(xiàn)為反饋系數(shù)。為了使電璐能夠震起來(lái)，還應(yīng)該是環(huán)路增益略大于1。RC振蕩電路主要用于產(chǎn)生小于1MHZ的低頻信號(hào)。</p><p>　　振蕩電路是大多數(shù)信號(hào)發(fā)生器電路

9、的核心技術(shù)，文氏橋振蕩電路為其中的一種，在電路中選擇合適的元器件參數(shù)，便可得到相應(yīng)的輸出頻率和振幅。</p><p>　　經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，定數(shù)據(jù)R=1600歐姆，C=100nm, R2=9970歐姆，R2=20000歐姆。</p><p><b>　　原理圖為</b></p><p>　　這種電路不可實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)，為彌補(bǔ)缺陷，可用下一個(gè)電路實(shí)現(xiàn)

10、頻率或周期可調(diào)</p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p>　　2.3 正弦波---方波工作原理</p><p>　　工作原理：電路比較器具有兩個(gè)閾值，當(dāng)輸入為正弦波是，輸入由小變大，又有大變小，發(fā)生變化，輸出的不是高電平就是低電平，利用穩(wěn)壓二極管的電壓鉗制作用，輸出結(jié)果。</p><p><

11、;b>　　如圖為原理圖：</b></p><p>　　2.4 方波---三角波工作原理</p><p>　　積分電路主要用于信號(hào)的處理，若要向積分器出入方波信號(hào)，由于方波的高低電平為恒定值，所以輸出電壓為三角波。</p><p>　　2.5 三角波---正弦波工作原理</p><p><b>　　工作原理：&l

12、t;/b></p><p>　　利用同向輸入一階低通濾波器一階電路實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　3.1 仿真電路圖</b></p><p>　?。?）正弦波產(chǎn)生電路</p><p><b>　　方波產(chǎn)生電路圖</b></p><p>　?。?）三角波產(chǎn)生電路圖<

13、;/p><p>　?。?）有三角波回到正弦波電路圖</p><p>　　3.2 仿真結(jié)果及分析</p><p>　?。?）振蕩電路產(chǎn)生正玄波仿真結(jié)果</p><p>　　（2）產(chǎn)生方波仿真結(jié)果</p><p>　?。?）產(chǎn)生三角波仿真結(jié)果</p><p>　?。?）產(chǎn)生正弦波仿真結(jié)果</p&g

14、t;<p><b>　　四、收獲與體會(huì)</b></p><p>　　對(duì)于真正的動(dòng)手做課程設(shè)計(jì)，不得不說(shuō)，有些東西不是只有理論知識(shí)支撐的，也要親自實(shí)踐的動(dòng)手做，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，產(chǎn)生了各種各樣的問(wèn)題，在一次又一次的調(diào)試和查閱，直到示波器出現(xiàn)正確的波形的過(guò)程中，我收獲很多，比如說(shuō)：方波后加微分電路的過(guò)程中由于負(fù)載的影響作用使得方波稍有瑕疵，在頻率調(diào)整過(guò)程中由于活動(dòng)電阻器的改變可能使得輸出

15、的正弦波失真，甚至可能出現(xiàn)矩形波出現(xiàn)限，在RC串并聯(lián)端采用多個(gè)電阻電容并聯(lián)的形式，可以實(shí)現(xiàn)頻率較大范圍的調(diào)節(jié)等等。</p><p>　　通過(guò)本次自己動(dòng)手設(shè)計(jì)函數(shù)發(fā)生器，更加深刻和全面的理解了課本上的知識(shí)點(diǎn)學(xué)以致用，真正增強(qiáng)了自己動(dòng)手，增加了學(xué)習(xí)的興趣，收獲很大。</p><p>　　五、儀器儀表明細(xì)清單</p><p>　　滑動(dòng)變阻器8K歐姆一個(gè)，滑動(dòng)變阻器4K歐姆

16、一個(gè)，電阻各種型號(hào)大小若干，電容各種型號(hào)大小若干，OPAMP_3P_VIRTUAL二個(gè)，示波器四個(gè)，5v穩(wěn)壓管4個(gè)，電壓表1個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干等等</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　董 平、 《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》、2003、電子工業(yè)出版社</p><p>　　梅開(kāi)香、 《電子電路實(shí)驗(yàn)》北京理工大學(xué)出版社</p>