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《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电路知识，运用AD画图软件，设计并制作完成一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波，且频率可调，自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
产生方波、三角波的方案有很多种，本课题采用运放构成电压比较器出方波信号，采用积分器将方波变为三角波输出，其原理框图如图1所示。
2 硬件电路设计直流电源电路一般由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。
基本组成框图如图2所示。
(1)电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压u。
因此，uj=nu;(n 为变压器的变比)。
整流电路的作用是将交流电压u.变换成单方向脉动的直流Uz。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例，U=0.9u。
每只二极管所承受的最大反向1 0.45u电压uey=、2u,，平均电流/ouv)=之 R R对于RC滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：RC=(3～5)T/2，T为50Hz交流电压的周期，即20ms。
(2)器件选择①变压器将220V交流电压变成整流电路所需要的电压u。
②整流电路将交流电压u：转换成单方向脉动的直流U2，有半波整流、全波整流，可以利用整流二极管构成整流桥堆来实现。
此题建议用二极管搭建全波整流电路实现。
③滤波电路将脉动直流电压Uz滤除纹波，变成纹波较小的U，有RC滤波电路、LC滤波电路等。
此题建议采用大电容滤波。
④稳压器常用集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。
下面分别介绍其典型应用及选择原则。
固定式三端稳压器的常见产品有：78XX系列稳压器输出固定的正电压，如7805输出为+5V；79XX系列稳压器输出固定的负电压，如7905输出为-5V。
模拟电路课程设计——函数信号发生器一、设计任务和要求1 在给定的±12V直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。
2 信号频率：1kHz～10kHz3 输出电压：方波：Vp-p≤24V三角波：Vp-p≤6V正弦波： Vp-p>1V4 方波：上升和下降时间：≤10ms5 三角波失真度：≤2%6 正弦波失真度：≤5%二、设计方案论证1．信号产生电路〖方案一〗由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。
三角波这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。
但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为题目要求有10倍的频率覆盖系数，然而对于积分器的输入输出关系为：显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。
而这是电路所不希望的。
幅度稳定性难以达到要求。
而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。
〖方案二〗由积分器和比较器同时产生三角波和方波。
其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的方波三角波电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。
该电路的优点是十分明显的：1 线性良好、稳定性好；2 频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。
综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。
下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。
2．信号变换电路三角波变为正弦波的方法有多种，但总的看来可以分为两类：一种是通过滤波器进行“频域”处理，另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。
具体有以下几种方案：〖方案一〗采用米勒积分法。
设三角波的峰值为，三角波的傅立叶级数展开：通过线性积分后：显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响，其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化（随频率的升高而衰减），这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。
长安大学电子技术课程设计课题名称函数信号发生器班级 __******____姓名指导教师 ***日期本次电子技术课程设计是指通过所学知识并扩展相关知识面，设计出任务所要求功能的电路，利用计算机辅助设计的电路仿真，检测并调整电路，设计功能完整的电路图。
我们所选择的课设题目是函数信号发生器。
函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
在资料收集后，将设计过程分为三部分：一是系统模块设计，设计电路的系统思想，设计出能满足电路功能的各个模块，画出系统的框图。
二是针对各个模块分别设计电路的各个具体模块的具体电路，并且分别进行仿真和改进。
三是将所有的模块综合在一起，画出系统总图，并用multisim 软件进行仿真，针对仿真过程中出现的一些问题仔细检查，对比各个方案的优点和缺点，选出最佳的方案，修改不完善的部分。
最后，对此次课程设计进行总结，反思自己在各个方面的不足，对设计方案中的各个思想进行归纳总结，比较各种方案的优缺点，总结每种设计方案的应用领域和使用范围，为以后得学习实践提供经验。
最终提高我们的学习和动手能力。
前言.......................................................................................2 摘要 (4)第一章数信号发生器系统概述 (5)1.1总体设计方案论证及选择 (5)1.2函数信号发生器总体方案框图 (5)第二章单元电路设计分析 (6)2.1 信号发电路设计框图 (6)2.2方波发生电路 (7)2.3方波——三角波转换电路 (8)2.4三角波——正弦波转换电路 (9)2.5.5数字显示输出信号频率和电压幅值 (11)第三章电路的安装与调试 (15)3.1方波产生的结果 (15)3.2方波转换为三角波的结果 (15)3.3三角波转换为正弦波的结果 (16)3.4数字显示频率和幅值的结果 (16)第四章结束语........................................................................ 17 参考文献.............................................................................. 17 附录一器件清单列表............................................................... 18 附录二总体设计图............................................................... 18 收获及体会..............................................................................19 鸣谢 (20)函数信号发生器摘要：本实验中的信号发生器是根据555定时器构成多谐振荡器的原理来输出持续稳定的方波，再通过转换电路来实现波形变化。
课程设计报告题目正弦信号发生器课程名称模拟电子技术课程设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级10电气（2）班学生姓名卢妮妮学号1004202018课程设计地点 C206课程设计学时 1周指导教师朱一纶金陵科技学院教务处制摘要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，更是起着龙头的作用，例如通信工程、测控技术、空间科学等比比皆是。
而信号发生器在电子技术中发挥着重要的作用。
所谓信号发生器就是不需要外部电路输入信号，自身能够产生某种信号的电路。
许多电子电器中用到了各种形式的信号发生器（振荡器），其中大多数是正弦波振荡器，例如收音机中的本机振荡、录音机中的超音频振荡器、彩色电视机中的副载波压控振荡器，以及各种仪表中的振荡电路应用等。
本设计主要是以RC振荡器为主的正弦信号发生器。
并输出不同频率的正弦信号。
关键词：振荡器、正弦波、矩形波、三角波、频率目录第一章设计任务1.1 设计任务 (5)1.2 设计内容 (5)第二章RC桥式信号发生器2.1 RC桥式信号发生器的基本简介 (6)2.2 RC桥式信号发生器的基本组成 (6)2.3 RC桥式振荡电路的起振条件 (6)2.4 正弦波振荡电路的检验 (7)第三章电路的设计及元件的选择3.1 电路结构的确定 (8)3.2 电路元件的选择 (8)3.3元件参数表 (9)第四章电路的设计4.1 Multisim仿真电路图 (10)第五章Multisim仿真分析5.1 自激电路的起振 (11)5.2 电路的调试与输出波形 (11)5.3 数据的测量与记录 (12)5.4 比较分析 (12)第六章矩形波和三角波产生电路6.1 正弦波-矩形波转换电路 (13)6.2 矩形波-三角波转换电路 (14)6.3 正弦波-矩形波-三角波信号发生器 (15)第七章设计小结 (17)第八章参考文献 (18)第一章设计任务1.1 设计任务设计一个正弦信号发生器。
山东农业大学信息学院课程设计课程名称：模拟电子技术基础课程设计题目名称：函数信号发生器姓名：学号：20104616班级：3班专业：电子信息科学与技术设计时间：2011-2012-1学期15、16周教师评分：2011 年12 月10 日目录1设计的目的及任务 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的任务与要求 (1)2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (1)2.1 电路设计总体方案 (1)2.2 正弦波发生电路的工作原理 (1)2.3 正弦波---方波工作原理 (2)2.4 方波---三角波工作原理 (2)2.5 方波---尖顶波工作原理 (3)2.6 三角波---正弦波工作原理 (3)3 电路仿真及结果 (4)3.1 仿真电路图及参数选择 (4)3.2 仿真结果及分析 (4)4收获与体会 (7)5 仪器仪表明细清单 (7)参考文献 (8)（一）设计的目的及任务1、课程设计的目的：产生各种要求的函数信号，并加深对其运算处理的理解。
2、课程设计的任务和要求：设计一函数信号发生器，能输出正弦波（两个）、方波和三角波、尖顶脉冲波共五种波形，且频率可调，振幅固定。
实现步骤：正弦波→方波→三角波→正弦波↘尖顶波（二）电路设计总方案及各部分电路工作原理1、电路设计原理框图：初步设计思想：正弦波的产生可以用RC桥式振荡电路来产生；用过零比较器来实现对正弦波变成方波的转换；再用对方波的积分运算电路来实现对方波变成三角波的转换，同时，用对方波的微分运算电路来实现方波变成尖顶波的转换；最后再用低通滤波器来实现对三角波变成正弦波的转换。
系统组成框图，如图（1）所示图（1）2、正弦波发生电路的工作原理正弦波发生电路的电路图，如图（2）所示图（2）原理：图（2）是一个RC串并联的桥式振荡电路。
正弦波振荡的平衡条件为AF=1，因为当f=f0时，F=1/3,所以，A=3,因此只要为RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于3的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。
《模拟电子技术基础》课程设计任务书设计题目方波－三角波－正弦波函数发生器设计要求设计制作一个方波－三角波－正弦波频率范围100Z H ～1K Z H ,频率可调。
实验仪器设备：示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表设计步骤和要求：（1） 根据设计要求，查阅相关资料，提出理论设计方案，画出电路原理图；（2） 根据已知条件及性能指标要求，选择元器件的型号及参数，并列出材料清单，画出电路连线图；（3） 将元器件安装在通用电路板，确认布线合理后再进行元器件的焊接。
（4） 测试性能指标，调整和修改元件参数值，使其满足电路设计要求，将修改后的元件参数值标在设计的电路图上。
（5） 上述各项完成后，再进行一些实验研究和讨论。
（6） 所有实验完成后，写出规范的设计报告。
目 录1 函数发生器的总方案及原理框图……………………………………（4） 1.1函数发生器的总方案论证.........................................................（4） 1.2原理框图.....................................................................（4） 2设计的目的及任务 (5)2.1 课程设计的目的 (5)2.2 课程设计的任务和要求 (5)2.3 课程设计的技术指标……………………………………………………（5） 3元器件选择……………………………………………………………（6） 4 各组成部分的工作原理及实现功能4.1 方波发生电路的工作原理 (6)4.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (7)4.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (10)4.4电路的参数选择及计算 (12)4.5 总电路图 (13)5电路的安装和调试 (14)5.1 方波---三角波发生电路的安装和调试 (14)5.2 三角波---正弦波转换电路的安装和调试 (14)5.3 总电路的安装和调试 (14)5.4 电路安装和调试中遇到的问题及分析解决方法 (14)6 实验总结 (15)7参考文献 (16)1． 函数发生器总方案及原理框图1.1函数发生器的总方案论证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。
模拟电子课程设计成绩评定表系（部）：自动控制工程系班级：电学生姓名摘要本课题设计的是函数信号发生器,它主要产生三种波形,有三角波、方波、正弦波.该函数信号发生器主要由三部分构成,首先第一级输出方波,主要原器件是迟滞比较器,并且和后一级的反相积分器构成反馈,以实现其功能,接着是三角波输出,该级由前一级产生的方波作为输入,然后通过反相积分器产生三角波,最后在第三级二极管近似电路实现三角波和正弦波的转换,该方案具有经济、方便、实用等特点。
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。
关键字：正弦波，方波，三角波Abstractfunction generator design That this problem of abstract designs that is a function generator , it produces three species wave form , has a triangle mainly wave , Fang Bo , sine wave. Be the function generator's turn to be composed of tripartite mainly, first order exports Fang Bo first , the main plain component is a lag comparator, and and the one-level opposition of queen integrator composes feedback, to realize whose function, triangle wave output follow , is level's turn to be accomplished by former Fang Bo that first order produces importing, the integrator produces a triangle then by opposition wave, the wave and the sine wave changing, owe a scheme characteristics such as have economy , convenient , pragmatic finally in similar third stage diode circuit realization triangle.Be composed of the Fang Bo triangle wave creation circuit from the comparator and the integrator, Fang Bo that the comparator exports gets a triangle after the integrator wave, come the triangle wave alternation circuit to the sine wave to be completed mainly from differences the amplifier. Differences amplifiers have working spot stability , entering impedance height , the anti-interference ability waits for merit comparatively by force. Can restrain the zero drift effectively when being direct-current amplifier especially,the wave shifts Cheng Zheng string therefore with very low triangle of frequency wave. The principle that wave form shifts is to make use of differences amplifier transmission characteristic property curve nonlinearity. Key word: triangle mainly wave Fang Bo , sine wave目录课程设计成绩评定表 (I)摘要 (II)Abstract (III)目录 (IV)1引言 (1)2总方案及原理框图 (2)2.1函数发生器的总方案 (2)2.2 原理框图 (3)3．课程设计的目的和设计的任务 (4)3.1设计的目的 (4)3.2设计的任务与要求 (4)3.3 课程设计的要求及技术指标 (4)4．各组成部分的工作原理 (5)4.1 方波发生电路的工作原理 (5)4.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (5)4.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (8)5电路的参数选择及计算 (10)6 电路的调试 (11)6.1 总电路的调试 (11)7.2电路调试中遇到的问题及分析解决方法 (11)8总电路图 (13)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)1引言几乎所有的电子电路都需要稳定的直流电源，在检定检修指示仪表时，除了要有合适的标准仪器外，还必须要有合适的直流电源及调节装置。
模电课程设计仿真函数发生器第一篇：模电课程设计仿真函数发生器《模拟电路基础》课程设计——函数发生器指导教师：学院；学号：姓名：一．设计任务要求：设计一个正弦波信号发生器设计一个方波信号发生器设计一个能同时输出正弦波、方波和三角波的函数发生器指标：频率：1kHz 幅度：正弦波大于10Vpp，方波10Vpp，三角波6Vpp。
二、电路原理函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。
函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
RC正弦振荡电路起振条件：&F&>1A振荡平衡条件：&&⎧AF=1⎪⎨⎪⎩ϕA+ϕF=(2n+1)π(n为整数)4个组成部分：放大电路选频网络正反馈网络稳幅网络振荡频率1f0=2πRC•Ff=f0若时：=•13R2+rDA=1+≥3R1运放的放大倍数方波信号发生器滞回比较器：引入正反馈，产生振荡RC电路：作为延迟环节和反馈网络，通过对电容的充放电实现两种状态的转换。
稳压管：输出需要的方波电压。
滞回比较器：提高了比较器的响应速度，同时输出电压的跃变不是发生在同一门限电平上，具有抗干扰能力。
同相输入端反相输入端方波信号发生器当UiUp时，Uo=-Uz，当Ui小于-UT时，输出发生翻转Uo=+Uz。
函数发生器采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦信号正弦信号通过比较器电路产生方波方波信号利用反相积分电路变换为三角波通过开关选择需要的输出波形总体电路仿真结果六、总结本次电路图的设计符合要求。
通过本次设计，对函数发生器的工作原理有了更好的理解，也对运算放大电路的使用有了进一步的认识，通过查阅资料，翻看教科书以及查看课件，做出了上面的函数发生器电路，并在仿真上进行测试，而且获得成功，达到了设计制定的标准，可以稳定的输出我们需要的波形。
模拟电子课程设计报告题目：函数信号发生器班级：学号:姓名:指导老师：时间：2011.12.26—2011.12.30目录1概述1.1目的1.2技术指标2电路，原理与仿真2.1方波发生器电路与原理2.2三角波发生器电路与原理2.3方波—三角波变换器电路与原理2.4总电路2.5仿真结果3总结3.1设计方法3.2心得体会3.3参考文献1概述1.1目的电子技术课程设计是学习了“电子技术”课程，完成了相关模拟，数字基础实验，进行了电子元器件基本技能训练后，完成的一项综合性的实践活动。
通过课程设计，一方面可以巩固所学的电子技术理论知识；另一方面，既锻炼了学生思维的广阔性，也培养了创新能力和实际动手能力2.2技术指标①输出为方波和三角波两种波形，用开关切换输出②均为双极性③输出为方波时，输出电压峰值为0-1V可调，输出信号频率为100Hz-1KHz可调④输出为三角波时，输出电压峰值为0-1V可调，输出信号频率为100Hz-1KHz 可调2电路，原理与仿真2.1方波发生器电路与原理50%在滞回比较器电路的基础上,靠正反馈和RC 充放电回路组成矩形波发生电路,由于滞回比较器的输出只有两种可能的状态，高电平或低电平，两种不同的输出电平对RC 电路进行充电和放电，于是电容上的电压降升高或降低，而电容的电压又作为滞回比较器的输入电压，控制其输出端状态发生跳变，从而使RC 电路由充电过程变成放电过程或相反，如此循环往复，周而复始，最后在滞回比较器的输出端即可得到一个高低电平变化周期性交替的方波信号． 2.2三角波发生器电路与原理在产生方波之后，利用此波形输入到一个积分电路便可输出一个三角波。
由于三角波信号是电容的充放电过程形成的指数形式，所以线性度较差，为了能得到线性度较好的三角波，可以将运放和几个电阻，电容构成积分电路。
2.3方波—三角波变换器电路与原理运算发大器U1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，运放U2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1,则积分器的输出电压Uo2为214221()O OU U dtR RP C-=+⎰当1O CCU V=+时，2422422()()()CC CCOV VU t tR RP C R RP C-+-==++当1O EEU V=-时，2422422()()()CCEEOVVU t tR RP C R RP C--==++比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。
目录1 函数发生器的总方案及原理框图 (1)1.1 电路设计原理框图 (1)1.2 电路设计方案设计 (1)2设计的目的及任务 (2)2.1 课程设计的目的 (2)2.2 课程设计的任务与要求 (2)2.3 课程设计的技术指标 (2)3 各部分电路设计 (3)3.1 方波发生电路的工作原理 (3)3.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (3)3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (6)3.4电路的参数选择及计算 (8)3.5 总电路图 (10)4 电路仿真 (11)4.1 方波---三角波发生电路的仿真 (11)4.2 三角波---正弦波转换电路的仿真 (12)4．3 仿真结果分析5电路的安装与调试 (13)5.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (13)5.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (13)5.3 总电路的安装与调试 (13)5.4 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (13)6电路的实验结果 (15)6.1 方波---三角波发生电路的实验结果 (15)6.2 三角波---正弦波转换电路的实验结果 (15)6.3 实测电路波形、误差分析及改进方法 (16)7 实验总结 (17)8 仪器仪表明细清单 (18)9 参考文献 (19)1．函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图1.2 函数发生器的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)。
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。
2．课程设计的目的和设计的任务2.1 设计目的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：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－Ｐ>1V；3．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 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC 充、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，如图中实线箭头所示。
反相输入端电位n 随时间t 的增长而逐渐增高，当t 趋于无穷时，Un 趋于+Uz ；但是，一旦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C 反向充电，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=-Ut,再减小，Uo 就从-Uz 跃变为+Uz ，Up 从-Ut 跃变为+Ut ，电容又开始正相充电。
上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。
3.2 方波---三角波转换电路的工作原理R112354U1R2R350%Rp1R450%Rp212354U2C1R17方波—三角波产生电路mo U R U 22T ±=±1242)(4p C R R R T +=工作原理如下：若a 点断开，运算发大器A1与R1、R2及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称为平衡电阻。
比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc ，低电平等于负电源电压-Vee （|+Vcc|=|-Vee|）, 当比较器的U+=U-=0时，比较器翻转，输出Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee 跳到高电平Vcc 。
设Uo1=+Vcc,则312231231()0CC ia R RP R U V U R R RP R R RP ++=++=++++将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为223131()EE CC ia R R U V V R RP R RP +-=-=++比较器的门限宽度2312H CC ia ia R U U U I R RP +-=-=+由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图3-71所示。
a 点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出Uo2为214221()O O U U dt R RP C -=+⎰ 1O CC U V =+时，2422422()()()CC CCO V V U t t R RP C R RP C -+-==++1O EE U V =-时，2422422()()()CC EE O V V U t t R RP C R RP C --==++可见积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系下图所示。
a 点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。
三角波的幅度为2231O m CC R U V R RP =+方波-三角波的频率f 为3124224()R RP f R R RP C +=+由以上两式可以得到以下结论：1. 电位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。
若要求输出频率的范围较宽，可用C2改变频率的范围，PR2实现频率微调。
2. 方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc 。
三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc 。
电位器RP1可实现幅度微调，但会影响方波-三角波的频率。
3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。
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，可以有效的抑制零点漂移，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。
分析表明，传输特性曲线的表达式为：022/1id TC E U U aI I aI e ==+11/1id TC E U U aI I aI e-==+ 式中 /1C E a I I =≈0I ——差分放大器的恒定电流；T U ——温度的电压当量，当室温为25oc 时，UT ≈26mV 。
如果Uid 为三角波，设表达式为44434m id m U T t T U U Tt T ⎧⎛⎫- ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩022T t T t T ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭式中Um——三角波的幅度；T——三角波的周期。
为使输出波形更接近正弦波，由图可见：（1）传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；（2）三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。
（3）图为实现三角波——正弦波变换的电路。
其中Rp1调节三角波的幅度，Rp2调整电路的对称性，其并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。
电容C1,C2,C3为隔直电容，C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。
C4-12VVC CR5R6R7R8R9R11-12VVC CR1250%R13C5C2 R14IO2三角波—正弦波变换电路3.4电路的参数选择及计算1.方波-三角波中电容C1变化（关键性变化之一）实物连线中，我们一开始很长时间出不来波形，后来将C2从10uf （理论时可出来波形）换成0.1uf 时，顺利得出波形。
实际上，分析一下便知当C2=10uf 时，频率很低，不容易在实际电路中实现。
2.三角波-正弦波部分比较器A1与积分器A2的元件计算如下。
由式（3-61）得2231O m CC R U V R RP =+即223141123O m CC U R R RP V ===+取 210R K =Ω，则3130R RP K +=Ω，取320R K =Ω ，RP1为47K Ω的电位器。
区平衡电阻1231//()10R R R RP K =+≈Ω 由式（3-62）3124224()R RP f R R RP C +=+即3141224R RP R RP R C ++=+当110Z H f Z ≤≤H 时，取210C F μ=，则42(75~7.5)R RP k +=Ω，取4 5.1R k =Ω，为100K Ω电位器。
当10100Z H f Z ≤≤H 时 ，取21C F μ=以实现频率波段的转换，R4及RP2的取值不变。
取平衡电阻510R k =Ω。
三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C3、C4、C5要取得较大，因为输出频率很低，取345470C C C F μ===，滤波电容6C 视输出的波形而定，若含高次斜波成分较多，6C 可取得较小，6C 一般为几十皮法至0.1微法。
RE2=100欧与RP 4=100欧姆相并联，以减小差分放大器的线性区。
差分放大器的几静态工作点可通过观测传输特性曲线，调整RP 4及电阻R*确定。
3.5 总电路图50%R10C3R112354U1R2R350%Rp1R450%Rp212354U2C1R17C412VVCC R5R6R7R8R9R11-12VVCC1R1250%R13C5C2R14三角波-方波-正弦波函数发生器实验电路先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过差分放大器形成正弦波。
4．电路仿真4.1 方波---三角波发生电路的仿真4.2 三角波---正弦波转换电路的仿真5 电路的安装与调试5.1 方波---三角波发生电路的安装与调试1.按装方波——三角波产生电路1. 把两块741集成块插入面包板，注意布局；2. 分别把各电阻放入适当位置，尤其注意电位器的接法；3. 按图接线，注意直流源的正负及接地端。
