正弦波方波三角波信号发生器.doc

模拟电路课程设计课 题： 正弦波方波三角波信号发生器专 业： 电气工程及其自动化班 级：4学 号： 姓 名：指导教师： 设计日期：2013-12-16成 绩：重庆大学城市科技学院电气学院正弦波方波三角波信号发生器设计报告一、设计目的作用1.掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。2.能熟练使用multisim10电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。3.加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。二、设计要求设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下：（1） 输出频率为300Hz，误差小于2%。（2）正弦波输出幅度不小于5V，矩形波输出幅度不小于500mV，三角波输出幅度不小于20mV。（3）要求波形失真小，电路工作稳定可靠，布线美观。三、设计的具体实现1、系统概述本信号发生器主要由RC桥式震荡器 ，滞回比较器，积分器三大主要电路模块构成。经过RC桥式震荡电路产生正弦波，再经过滞回比较电路产生方波，最后经过积分电路产生三角波。其总的设计原理框图如图1-1：RC桥式振荡器积分器滞回比较器方波正弦波三角波图1-1系统总体框图2、单元电路设计与分析（1）正弦波产生电路利用RC桥式震荡电路产生正弦波，原理如图1-2所示，其中的RC串并联支路构成正反馈支路，同时兼并选频网络，R2，R5，以及二极管构成负反馈支路并且稳幅。图1-2正弦波发生电路原理调节电位器R2，可以改变负反馈深度，以便于满足震荡的振幅条件和改变波形。在电位器支路串联两个并联的二极管，利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定，两个二极管特性必须匹配，否则将会出现波形正负半周不对称。电路震荡频率计算公式:f=12 RC振幅值条件： Rf2R5正弦波仿真电路如图1-3所示：图1-3正弦波仿真电路图1-4正弦波实测波形（2） 方波产生电路在单限比较器，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的跃变，单限比较器虽然灵敏，但是抗干扰能力比较弱，滞回比较器具有滞回特性，既具有惯性，因而具有一定的抗干扰能力，所以我们在此选择滞回比较器产生方波。其电路原理图如图1-5。当输入为正弦波时，产生的是方波，其中稳压管的作用是限幅。其仿真电路图如图1-6。方波的幅值为：Uom=Uz图1-5方波产生电路图1-6方波仿真图1-7方波实测波形图（3）三角波产生电路利用积分产生三角波，其原理如图1-8所示。图1-8三角波发生原理图图1-9 三角波仿真图1-10三角波实测波形图完整仿真电路图见附2.实做电路图完整图见附3四、总结（1）：在设计电路原理图的时候，不能及时找到书本要用的知识所在的的地方，对课本还不够熟悉，模拟电子技术是以后学习的基础，必须对课本非常熟悉。这在以后还需要加强对基础电路设计的学习。（2）：在焊接电路的时候，不够熟悉，对元件在电路板上的排版把握不太好，在以后的设计中有待改进。还有电路的布线不够精美。（3）：在调试电路方面确实存在很多不足，无论是仿真调试，还是实物调试，在调试的时候需要细心，耐心 的观察波形变化，当遇到波形不能出现或者波形失真的时候，应该仔细检查电路，慢慢调试。（4）：通过这次课程设计，了解了常用元件的识别和测试，常用仪器的使用，以及如何提高电路的性能。（5）：通过自己的实际操作，对电路设计有了初步了解，认识到理论与实际相互结合的重要性。也认识到实际与理论的差距。五、附录附1-所用元器件清单序号元件名称型号数量备注1运算放大器LM32412瓷片电容0.01 uF23瓷片电容1 uF1无极性4双向二极管1N47352二极管1N414825色环电阻1/4W 1 k16微调电阻3 k17色环电阻1/4W 10 k68色环电阻1/4W 52.3 k29集成块插座14脚110万能电路板10*14cm两连孔111焊锡丝0.8mm63%100cm12镀锡线导线0.12mm2/300V150cm附2-完整电路图附3完整实作电路图六、参考文献 (1)童诗白，华成英.模拟电子技术基础.高等教育出版社.2006.5(2)谢礼莹.模拟电路实验技术.重庆大学出版社.2012.2