模拟电子电路课程设计正弦波三角波方波函数发生器样本

课程设计任务书

学生姓名: 专业班级:

指导教师: 工作单位:

题目: 正弦波－三角波－方波函数发生器

初始条件:

具备模拟电子电路的理论知识; 具备模拟电路基本电路的设计能力; 具备模拟电路的基本调试手段; 自选相关电子器件; 能够使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务: ( 包括课程设计工作量及其技术要求, 以及说明书撰写等具体要求)

1、频率范围三段: 10～100Hz, 100 Hz～1KHz, 1 KHz～10 KHz;

2、正弦波Uopp≈3V, 三角波Uopp≈5V, 方波Uopp≈14V;

3、幅度连续可调, 线性失真小;

4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书

时间安排:

一周, 其中3天硬件设计, 2天硬件调试

指导教师签名: 年月日

系主任( 或责任教师) 签名: 年月日

目录

1.综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1信号发生器概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.2 Multisim简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.3集成运放lm324简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

2.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3方案三．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

3.单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

3.1正弦波发生电路的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.2正弦波变换成方波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.3方波变换成三角波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.4正负12V直流稳压电源的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

4.电路仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

4.1总波形发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

4.2正弦波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

4.3方波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 4.2三角波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

5.实物制作与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

5.1焊接过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

5.2实物图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

5.3调试波形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

6.数据记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

7.课设总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

8.参考书目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

9.附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22本科生课程设计成绩评定表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.综述

1.1信号发生器概论

在人们认识自然、改造自然的过程中, 经常需要对各种各样的电子信号进行测量, 因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求, 灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形), 然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中, 它不是测量仪器, 而是根据使用者的要求, 作为激励源, 仿真各种测试信号, 提供给被测电路, 以满足测量或各种实际需要。

波形发生器就是信号源的一种, 能够给被测电路提供所需要的波形。传统的波形发生器多采用模拟电子技术, 由分立元件或模拟集成电路构成, 其电路结构复杂, 不能根据实际需要灵活扩展。随着微电子技术的发展, 运用单片机技术, 经过巧妙的软件设计和简易的硬件电路, 产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。与现有各类型波形发生器比较而言, 产生的数字信号干扰小, 输出稳定, 可靠性高, 特别是操作简单方便。根据用途不同, 有产生三种或多种波形的波形发生器, 使用的器件能够是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管), 也能够采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。

信号发生器又称信号源或振荡器, 在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均能够用三角函数方程式来表示。能够