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【精品】电路实验报告函数信号发生器一、实验目的1.理解函数信号发生器的基本原理；2.掌握函数信号发生器的使用方法；二、实验仪器函数信号发生器、万用表、示波器、电阻箱等。
三、实验原理函数信号发生器是一种可以产生各种不同波形的电子仪器，它由信号源、调制放大器、波形出口、控制电路等几个部件组成。
在使用中可以通过调节控制电路中的各个参数来控制信号波形的频率、幅度、相位等参数。
四、实验内容1.使用函数信号发生器产生各种不同波形的信号，并记录下所产生的波形、频率、幅度等参数。
2.利用万用表对所产生的波形进行测量，并记录下相关参数。
3.使用示波器观察所产生的波形，并记录下所观察到的波形形态，判断所产生的波形是否符合要求。
4.使用电阻箱对信号幅度进行调整，调整后再次进行相应的测量、观察和记录。
五、实验步骤1.将函数信号发生器插入电源插座，并开启电源开关。
5.对信号幅度进行调整，如需调整信号幅度，可以使用电阻箱对信号幅度进行调整。
六、实验数据及处理下表列出了实验中所产生的部分波形及其相关参数。
| 波形形态 | 频率 | 幅度 ||----------------|---------|-----------|| 正弦波 | 1KHz | 1Vpp || 正弦波 | 5KHz | 500mVpp|| 方波 | 2KHz | 2Vpp || 三角波 | 1KHz | 1Vpp |七、实验结果分析根据实验数据分析，可以得出以下结论：2.在产生不同波形的信号时，需调节控制电路中的各个参数，如频率、幅度、相位等，才能产生相应的波形。
3.在调试波形时应注意信号幅度，如波形幅度过大或过小，都会影响到实验的结果。
八、实验注意事项1.实验中要注意安全，避免触电、短路等事故的发生。
3.在实验中应认真记录实验数据，为进一步分析和处理提供有力的数据支持。
仪器科学与电气工程学院本科生“六个一”工程之课外实验项目报告低频信号发生器的设计与实现专业：测控技术与仪器姓名：刘雪锋学号：65090215时间：2011年11月一、实验目的：练习基本技能：常用测试仪器使用、电路安装、测试、调试；初步学会查阅电子器件英文说明书；训练基本单元电路设计、调试、测试。
二、实验内容：设计一个低频信号发生器，可输出方波、矩形波、三角波、锯齿波、正弦波。
频率和幅度可调；矩形波占空比可调；锯齿波上升、下降时间可调；根据电路原理图的具体结构，安装单元电路；测输出幅度、频率、失真度、上升沿、下降沿、观察三角波线性度；不得使用8038模块；写出设计与总计报告，说明电路原理、特点、测试结果、结果分析。
三、总体设计方案：（一）总体设计原理框图产生正弦波、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转换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以先由振荡器产生方波，再经积分电路产生三角波，再经过滤波电路产生正弦波等等。
我选用的是前一种方案，上图为总体设计流程。
（二）各部分电路图及其原理1、正弦波产生电路及其原理：正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入反馈电路，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。
电路接通电源的一瞬间，由于电路中电流从零突变到某一值，它包含着很多的交流谐波，经过选频网络选出频率为f0的信号，一方面由输出端输出，另一方面经正反馈网络传送回到输入端，经放大和选频，这样周而复始，不断地反复，只要反馈信号大于初始信号，震荡就逐渐变强，最后稳定的震荡起来。
我所设计的正弦波震荡电路为RC 串并联式正弦波震荡电路,又被称为文氏桥电路。
这个电路由两部分组成，即放大电路和选频网络，放大电路为由集成运741放所组成的电压串联负反馈放大电路，选频网络兼作正反馈网络，它具有电路简单、易起振、频率可调等特点被大量应用于低频振荡电路，电路图如下所示 ：我选用的电阻R和电容C分别为100kΩ的电位器和0.1μf瓷片电容，这样根据在C不变的情况下，改变电位器R的值可以改变电路的震荡频率，但由于两个R的阻值要相等才能震荡出正弦波，所以我在实际焊制电路时两个R采用一个同轴电位器。
电子仪器使用1、按键，接通电源。
显示初始状态，“正弦A路频率1000.00Hz”按键，屏幕显示频率界面，此时，可调节频率按）键，显示输出“正弦 A路频率 2000Hz”按（或）键，显示输出“正弦 A路频率 3300Hz”按键，屏幕显示幅度界面，此时，可调节幅度2V的信号按“正弦A路幅度 1.0000Vp-p”（峰—峰值1V）按键，显示输出，“正弦A路幅度 2.0000Vp-p”（峰—峰值2V）按键，显示输出，“正弦A路幅度 3.3Vp-p”（峰—峰值3.3V）1V的信号按按键，显示输出“正弦A路幅度1.0000Vrms”（有效值1V）按或键移动光标，将光标移至需更改的数位上，调节旋钮，便可改变数值红黑色夹子为地线（公共端）按键，系统回到初始状态（正弦A路频率1000.00Hz，正弦A路幅度 1.0000Vp-p）2、●按下键，接通电源，毫伏表自检●指示灯为量程指示“1V”表明满幅为1V。
从第一条弧线读取测量值“30mV”表明满幅为30mV。
从第二条弧线读取测量值其它量程以此类推●●按动/“转换量程“AUTO”灯亮为自动测量状态，毫伏表会根据测量信号的幅度大小自动选择量程●红色夹子为信号输入线，黑色夹子为地线（公共端）交流毫伏表测量的为正弦波电压有效值3、按下键，接通示波器电源，示波器自检（按按（信源1）的0电位，“2”为CH2（信源2）的0电位按1菜单）键，“耦合”默认选择“直流”，“探头”默认设置为“10×”2CH2（信道2）显示，再按一次可恢复显示（CH1类同）“”（位置）旋扭，可上下移动波形位置调节“VERICAL”（垂直）的“”调节“HORIZONTAL”（水平）的“POSITOIN（位置）旋扭，可左右移动波形位置”（水平）的“”（秒/按“信源”选择当前所使用的信源，“CH1”或“CH2”LEVEL”（电平）旋扭，将显示屏右侧光标调入波形图象幅度范围内，使波形稳定将波形调整至合适大小（屏幕显示2~3个周期的波形，波形的峰-峰值约占5格），可进行测量（2）使用自动测量功能●按●“信源”选择CH1（信道1）“类型”选择“频率”按“返回”键，显示频率测量结果数值●按显示屏右侧的第二个选项键，显示测量选项菜单“类型”选择“周期”按“返回”键，显示周期测量结果数值（测量菜单中的“类型”选项可循环选择）●其它测量选项的操作类同注释：如果“值”读数中显示一个问号（？），请尝试改变“伏/格”以增加灵敏度或改变“秒/刻度”设定探头柄上的的开关为衰减开关，建议置于“10×”探头顶端小钩为信号输入线，黑色夹子为地线（公共端）。
电子电路综合设计实验实验一函数信号发生器的设计与调测班级: 2009211108**: ***学号: ********小班序号: 26课题名称函数信号发生器的设计与实现一、摘要函数信号发生器是一种为电子测量提供符合一定要求的电信号的仪器, 可产生不同波形、频率和幅度的信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时, 为测定电路的一些电参量,用信号发生器来模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
信号发生器可按照产生信号产生的波形特征来划分：音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器。
信号发生器用途广泛, 有多种测试和校准功能。
本实验设计的函数信号发生器可产生方波、三角波和正弦波这三种波形, 其输出频率可在1KHz至10KHz范围内连续可调。
三种波形的幅值及方波的占空比均在一定范围内可调。
报告将详细介绍设计思路和与所选用元件的参数的设计依据和方法。
二、关键词函数信号发生器迟滞电压比较器积分器差分放大电路波形变换三、设计任务要求:1、（1）基本要求:2、设计一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。
3、输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调, 无明显是真；4、方波输出电压Uopp≥12V, 上升, 下降沿小于10us, 占空比可调范围30%-70%；5、三角波输出电压Uopp≥8V；6、正弦波输出电压Uopp≥1V；设计该电源的电源电路（不要求实际搭建）, 用PROTEL软件绘制完整的电路原理图（SCH）。
（2）提高要求:1.三种输出波形的峰峰值Uopp均在1V-10V范围内连续可调。
2.三种输出波形的输出阻抗小于100Ω。
3.用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图（PCB）。
（3）探究环节:1.显示出当前输入信号的种类、大小和频率（实验演示或详细设计方案）。
2.提供其他函数信号发生器的设计方案（通过仿真或实验结果加以证明）。
四、设计思路和总体结构框图（1）原理电路的选择及总体思路:根据本实验的要求, 用两大模块实现发生器的设计。
低频脉冲信号发生器“低频脉冲信号发生器”功能：在P1.0引脚输出低频脉冲信号,脉冲信号的频率可以通过键盘设定,输出的脉冲频率在6位数码管显示。
在程序执行过程中，读取键盘设置，根据设置改变输出频率，根据脉冲频率计算定时周期，使用定时器产生定时中断，在中断服务程序中对P1.0取反(cpl P1.0)，产生脉冲。
编写数码管显示程序，完成频率显示。
MCS-51单片机内部有2个定时/计数器，当工作在定时器模式时，可以对时钟的12分频计数，实现准确定时。
利用定时器的周期中断，就可以实现在P1.0上产生脉冲波。
单片机实验开发系统上提供了键盘，在程序执行过程中，读取键盘状态，根据状态值改变定时器的定时周期，就可以实现改变输出频率。
单片机实验开发系统上数码管显示采用8155的PB、PC口控制的动态扫描方式，共6位数码管。
编写一个通用的数码管显示驱动程序，在每一次定时器中断中显示一位数码，6个定时器中断周期完成扫描，只要保证扫描周期＜20ms，就可以稳定显示。
程序中各功能模块如下所示：程序清单如下：ORG 0000HMOV R1,#50HAJMP MAINORG 000BHAJMP TC0S ;转到T/C0的中断TC0SMAIN: MOV TMOD,#00H ;置T/C0为方式0，定时MOV TH0,#0E0HMOV TL0,#18HSETB ET0 ;T/C0允许中断SETB EA ;CPU开中断SETB TR0 ;启动T/C0定时HERE: SJMP HERE ;等待中断ORG 0150HTC0S: MOV TH0,#0E0HMOV TL0,#18HCPL P1.0 ;输出方波START: MOV DPTR,#0FF20HMOV A,#03HMOVX @DPTR,A ;设定状态字MOV 70H,#00HKEY1: ACALL KS1 ;跳至KS1,扫描是否有键闭合JNZ LK1 ;有键闭合跳至LK1N1: ACALL DIRAJMP KEY1 ;转到KEY1,继续扫描是否有闭合键LK1: ACALL DIRACALL DIRACALL KS1 ;转到KS1,扫描闭合键是否为波动JNZ LK2 ;键不是波动，跳至LK2判断键号ACALL DIRAJMP KEY1LK2: MOV R2,#0FEH ;列扫描码送到R2MOV R4,#00H ;R4是列数的计数单元LK4: MOV DPTR,#0FF21HMOV A,R2MOVX @DPTR,A ;列扫描码送到PA口INC DPTRINC DPTRMOVX A,@DPTR ;读PC口JB ACC.0,LONE ;第零行为高电平，转到第一行MOV A,#00H ;第零行为低电平，行首健号送到AAJMP LKP ;转到LKP,计算键号LONE: JB ACC.1,LTWOMOV A,#08HAJMP LKPLTWO: JB ACC.2,LTHRMOV A,#10HAJMP LKPLTHR: JB ACC.3,LFORMOV A,#18HSJMP LKPLFOR: JB ACC.4,NEXTMOV 70H,#19H ;“19号键”为确认键AJMP KEY2 ;转到KEY2，将输入值给TL0&TH0赋值LKP: ADD A,R4 ;行首键号+列号=键号MOV @R1,AINC R1MOV 70H,A ;将键号送入70H单元PUSH ACC ;键号压入堆栈LK3: ACALL DIRACALL KS1 ;进行第二次扫描JNZ LK3 ;有键闭合，返回LK3POP ACCAJMP KEY1NEXT: INC R4 ;第一行没有键闭合，进行第二列的扫描MOV A,R2 ;列扫描码送到A中JNB ACC.7,KND ;全部列扫描完成，跳到KND进行下一轮扫描RL A ;列扫描码向后移一位MOV R2,A ;列扫描码送回R2AJMP LK4KND: AJMP KEY1KS1: MOV DPTR,#0FF21H ;PA口地址0FF21HMOV A,#00HMOVX @DPTR,AINC DPTR ;转到PC口，地址0FF23HINC DPTRMOVX A,@DPTR ;读键入状态CPL A ;键入状态取反ANL A,#0FH ;屏蔽键入状态高四位RETDIR: MOV R0,#70H ;键值放入R0MOV A,@R0ANL A,#0FH ;屏蔽键值高四位MOV 30H,AMOV A,@R0SW AP AANL A,#0FH ;屏蔽键值高四位MOV 31H,AMOV R0,#30HMOV R3,#01HDO1: MOV A,R3MOV DPTR,#0FF21HMOVX @DPTR,AINC DPTRMOV A,@R0ADD A,#0DH ;计算偏移量MOVC A,@A+PC ;查表得出相应的键值DIR1: MOVX @DPTR,AACALL DL1MOV A,R3RL AJB ACC.2,LD1MOV R3,AINC R0AJMP DO1LD1: RETDSEH: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8HDB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,086H,08EH,0FFH,0C0HDL1: MOV R7,#2DL: MOV R6,#0FFHDL6: DJNZ R6,DL6DJNZ R7,DLRETKEY2: MOV B,50H ;将输入值给B,A,并合并存在A中MOV A,51HSW AP AANL A,BMOV TL0,A ;低位赋给TL0MOV 40H,A ;保存以备后用MOV B,52HMOV A,53HSW AP AANL A,BMOV TH0,A ;高位赋给TH0MOV 41H,AEND改进方案：本程序为了方便输入的是计时初值而非频率，可以尝试使用频率，然后编写一个多位除法的程序。
函数信号发生器实验报告.一、实验目的本实验的主要目的是学习如何使用函数信号发生器和使用示波器观察信号波形，了解不同的信号波形及其特性，并探究不同信号波形在电路中的应用。
二、实验原理函数信号发生器是一种可以产生各种不同频率、不同幅度、不同波形的信号的仪器。
在实验中，我们将使用 Agilent 33220A 函数信号发生器，它可以产生多种基本波形，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
函数信号发生器具有很高的稳定性和精确性，可根据需要输出不同范围的信号。
示波器是一种常用的检测和观测电路中信号波形的仪器，被广泛应用于电子学、通信、计算机和电力等行业。
在实验中，我们将使用 Tektronix TDS2002C 示波器，它可以显示多通道、多频道、高频率的波形，并提供多种触发方式，可用于观测电路中的信号波形。
三、实验过程1. 准备工作（1）开启函数信号发生器和示波器，并进行必要的预热。
等待信号稳定后，将函数信号发生器和示波器的输出连接线分别连接到实验电路对应的输入端口上。
（2）将实验电路按照实验要求搭建、联接好。
（3）调节示波器的电压、触发和标尺等参数，以方便观测信号波形。
（4）在函数信号发生器上选择需要输出的信号波形，设置频率、幅度等参数，并调节输出电平，以符合实验要求。
2. 实验操作本实验中我们将根据实验要求进行多种不同信号波形的输出和观测，具体实验步骤如下：（1）正弦波信号发生器实验a) 在函数信号发生器上选择正弦波信号波形，并设置频率为 5kHz，幅度为 5V。
b) 将输出信号连接到电路输入端口上，并将示波器调节到 AC 界面，调节触发方式为边沿触发，并设置触发电压符合需要观测的信号波形。
c) 观测信号波形，并记录波形主要特征。
4. 结果分析通过观测示波器中显示的正弦波形，我们可以看出正弦波具有周期性好、连续性强、波形圆润等特点。
因此，正弦波信号被广泛应用于各种电子电路中，如音频放大、翻译、计算机图像显示、调制解调等方面。
信号发生器实验报告信号发生器实验报告引言信号发生器是电子实验室中常见的一种仪器，用于产生各种类型的电信号。
本次实验旨在探究信号发生器的原理和应用，以及对其进行一系列的测试和测量。
一、信号发生器的原理信号发生器是一种能够产生不同频率、幅度和波形的电信号的设备。
其主要由振荡电路、放大电路和输出电路组成。
振荡电路负责产生稳定的基准信号，放大电路将基准信号放大到合适的幅度，输出电路将信号输出到外部设备。
二、信号发生器的应用1. 电子器件测试：信号发生器可以用于测试电子器件的频率响应、幅度响应等特性。
通过改变信号发生器的频率和幅度，可以模拟不同工作条件下的电子器件性能。
2. 通信系统调试：在通信系统的调试过程中，信号发生器可以用于模拟各种信号，如语音信号、数据信号等。
通过调整信号发生器的参数，可以测试通信系统的传输质量和容量。
3. 音频设备测试：信号发生器可以用于测试音频设备的频率响应、失真等特性。
通过产生不同频率和幅度的信号，可以对音频设备进行全面的测试和评估。
三、实验过程1. 测试频率响应：将信号发生器连接到待测设备的输入端，逐渐改变信号发生器的频率，并记录待测设备的输出结果。
通过绘制频率响应曲线，可以了解待测设备在不同频率下的响应情况。
2. 测试幅度响应：将信号发生器连接到待测设备的输入端，逐渐改变信号发生器的输出幅度，并记录待测设备的输出结果。
通过绘制幅度响应曲线，可以了解待测设备对不同幅度信号的响应情况。
3. 测试波形输出：将信号发生器连接到示波器，通过改变信号发生器的波形设置，观察示波器上的波形变化。
通过比较不同波形的特征，可以了解信号发生器的波形生成能力。
四、实验结果与分析1. 频率响应：根据实验数据绘制的频率响应曲线显示，待测设备在低频段具有较好的响应能力，而在高频段则逐渐衰减。
这可能是由于待测设备的电路结构和元件特性导致的。
2. 幅度响应：根据实验数据绘制的幅度响应曲线显示，待测设备对于低幅度信号的响应较差，而对于高幅度信号的响应较好。
【精品】函数信号发生器课程设计报告函数信号发生器课程设计报告摘要：本课程设计主要是设计一台函数信号发生器，它在从低频（如Sine）到较高频（如Square）常用波形之间能够进行切换，常用于电子仪器和测量检测中，用来给装置注入一定形态的信号，以辅助检测装置的有效性，稳定性，精度等特性。
该设备采用STM32F030F4P6单片机，使用1602液晶屏显示函数状态，用HD74HC4040电路分频输出指定期望频率，使用R-2R电路控制EPWM波形从正弦波到脉冲波，满足多种测试状况下的需求。
本系统实现调整频率的功能，使用户可以设置函数发生器的频率，因此满足用户的不同要求。
关键词： STM32F030F4P6； 1602液晶屏； HD74HC4040 电路； R-2R 电路； PWM 波形一、简介函数信号发生器是一种常用的信号发生器，可以产生多种类型的波形。
包括正弦波、三角波、方波、脉冲波和梯形波等等，其应用广泛，比如在检测仪表中，可以用来观察测量仪表的工作状态，以便于分析测量仪表的特性，进而排除故障。
此外，函数信号发生器通常也可以用在动态信号检测中，对电机、变压器和泵等，进行性能检测和控制应用，也可用来做为一种测试应用，来控制和验证电子设备性能，在现在的电子技术发展中，函数信号发生器扮演重要的作用。
二、设计实现设计本次函数信号发生器主要任务是实现指定期望频率信号的输出，并对多种波形满足需求。
主要设备相关技术如下：（一）STM32F030F4P6单片机STM32F030F4P6单片机，采用ARM 32位内核设计，使用Cortex-M0指令集，配备有SYSTICK时钟，PWM波形输出，I2C接口，满足调整函数信号发生器指定频率和波形的要求。
（二）1602液晶屏它的主要功能是显示函数发生器的状态，如频率，波形，用户可以通过屏幕上的提示，清楚的了解函数发生器当前的实时状态，使用比较简单。
（三） HD74HC4040 电路使用 HD74HC4040 电路进行分频输出，可以实时调整输出信号的频率。
信号发生器实验报告一、信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域。
采用集成运放和分立元件相结合的方式，利用迟滞比较器电路产生方波信号，以及充分利用差分电路进行电路转换，从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器。
通过对电路分析，确定了元器件的参数，并利用protuse 软件仿真电路的理想输出结果，克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题，使得设计的低频信号发生器结构简单，实现方便。
该设计可产生低于10 Hz 的各波形输出，并已应用于实验操作。
信号发生器一般指能自动产生正弦波、方波、三角波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。
这里，采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器，并确定了各元件的参数，通过调整和模拟输出，该电路可产生频率低于10 Hz 的3种信号输出，具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。
该电路已经用于实际电路的实验操作。
原理框架图：二、电源硬件电路图的设计（1）单片机的选择根据初步设计方案的分析，设计这样的一个简单的应用系统，可以选择带有EPROM 的单片机，应用程序直接存贮在片内，不用在外部扩展程序存储器，电路可以简化。
ATMEL 公司生产的AT89C 系列单片机，AT89C 系列与C51系列的单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪存存储器，使程序的写入更加方便；第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个硬件电路的体积更小。
它以较小的体积、良好的性能价格备受亲密。
在家电产品、工业控制、计算机产品、医疗器械、汽车工业等应用方面成为用户降低成本的首选器件。
因此，我们可选用AT89C2051单片机。
该芯片的功能与MCS-系列单片机完全兼容，并且还具有程序加密等功能，物美价廉，经济实用。
AT89C2051是ATMEL公司生产的带2K字节课编程闪速存储器的8位COMS单计算机，工作电压范围为2.7~6V，全静态工作频率为0~24MHZ。
实验报告课程名称：电子系统综合设计指导老师：周箭成绩：实验名称：低频函数信号发生器（预习报告）实验类型：同组学生姓名：一、课题名称低频函数信号发生器设计二、性能指标（1）同时输出三种波形：方波，三角波，正弦波；（2）频率范围：10Hz～10KHz；（3）频率稳定性：；（4）频率控制方式：①改变RC时间常数；②改变控制电压V1实现压控频率，常用于自控方式，即F=f（V1），（V1=1～10V）；③分为10Hz～100Hz，100Hz～1KHz，1KHz～10KHz三段控制。
（5）波形精度：方波上升下降沿均小于2μs，三角波线性度δ/Vom<1%，正弦波失真度；（6）输出方式：a)做电压源输出时输出电压幅度连续可调，最大输出电压不小于20V负载RL =100Ω～1KΩ时，输出电压相对变化率ΔVO/VO<1%b)做电流源输出时输出电流幅度连续可调，最大输出电流不小于200mA负载RL =0Ω～90Ω时，输出电流相对变化率ΔIO/IO<1%c)做功率源输出时最大输出功率大于1W（RL =50Ω，VO>7V有效值）具有输出过载保护功能三、方案设计根据实验任务的要求，对信号产生部分，一般可采用多种实现方案：如模拟电路实现方案、数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。
数字电路的实现方案一般可事先在存储器里存储好函数信号波形，再用D/A转换器进行逐点恢复。
这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。
其信号频率的高低，是通过改变D/A转换器输入数字量的速率来实现的。
数字电路的实现方案在信号频率较低时，具有较好的波形质量。
随着信号频率的提高，需要提高数字量输入的速率，或减少波形点数。
波形点数的减少，将直接影响函数信号波形的质量，而数字量输入速率的提高也是有限的。
因此，该方案比较适合低频信号，而较难产生高频（如>1MHz）信号。
模数结合的实现方案一般是用模拟电路产生函数信号波形，而用数字方式改变信号的频率和幅度。
如采用D/A转换器与压控电路改变信号的频率，用数控放大器或数控衰减器改变信号的幅度等，是一种常见的电路方式。
模拟电路的实现方案是指全部采用模拟电路的方式，以实现信号产生电路的所有功能。
由于教学安排及课程进度的限制，本实验的信号产生电路，推荐采用全模拟电路的实现方案。
模拟电路的实现方案有几种：①用正弦波发生器产生正弦波信号，然后用过零比较器产生方波，再经过积分电路产生三角波。
但要通过积分器电路产生同步的三角波信号，存在较大的难度。
原因是积分电路的积分时间常数通常是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度将同时改变。
若要保持三角波输出幅度不变，则必须同时改变积分时间常数的大小，要实现这种同时改变电路参数的要求，实际上是非常困难的。
②由三角波、方波发生器产生三角波和方波信号，然后通过函数转换电路，将三角波信号转换成正弦波信号，该电路方式也是本实验信号产生部分的推荐方案。
这种电路在一定的频率范围内，具有良好的三角波和方波信号。
而正弦波信号的波形质量，与函数转换电路的形式有关，这将在后面的单元电路分析中详细介绍。
四、单元电路分析1、三角波，方波发生器线性度变差，故采用另一种比较器+积分器的方式由于比较器+RC电路的输出会导致VC积分器同相滞回比较器由积分器A1与滞回比较器A2等组成的三角波、方波发生器电路如图所示。
在一般使用情况下，V +1和V-2都接地。
只有在方波的占空比不为50%，或三角波的正负幅度不对称时，可通过改变V+1和V-2的大小和方向加以调整。
合上电源瞬间，假定比较器输出为低电平，v O2=V OL=-V Z。
积分器作正方向积分，v O1线性上升，vp 随着上升，当vp>0时，即vo1≥R2/R3*,比较器翻转为高电平，vO2=VOH=+VZ。
积分器又开始作负方向积分，vO1线性下降，vp随着下降，当vp<0时，即vo1≥R2/R3*,比较器翻转为低电平，vO2=VOH=-VZ。
取C三种值:0.1uF 对应10-100Hz； 0.01uF 对应100-1kHz； 0.001uF 对应1k-10kHz 。
调节R23的比值可调节幅度，再调节R，可调节频率大小。
2、正弦波转换电路常用方法有使用傅里叶展开的滤波法，使用幂级数展开的运算法，和转变传输比例的折线法。
但前二者由于其固有的缺陷：使用频率小，难以用电子电路实现的原因，在本实验中舍弃，而采取最普遍的折线法。
折线法是一种使用最为普遍、实现也较简单的正弦函数转换方法。
折线法的转换原理是，根据输入三角波的电压幅度，不断改变函数转换电路的传输比率，也就是用多段折线组成的电压传输特性，实现三角函数到正弦函数的逼近，输出近似的正弦电压波形。
由于电子器件（如半导体二极管等）特性的理想性，使各段折线的交界处产生了钝化效果。
因此，用折线法实现的正弦函数转换电路，实际效果往往要优于理论分析结果。
用折线法实现正弦函数的转换，可采用无源和有源转换电路形式。
无源正弦函数转换电路，是指仅使用二极管和电阻等组成的转换电路。
根据输入三角波电压的幅度，不断增加（或减少）二极管通路以改变转换网络的衰减比，输出近似的正弦电压波形。
有源正弦函数转换电路除二极管、电阻网络外，还包括放大环节。
也是根据输入三角波电压的幅度，不断增加（或减少）网络通路以改变转换电路的放大倍数，输出近似的正弦电压波形。
有源正弦函数若设正弦波在过零点处的斜率与三角波斜率相同，即则有，由此，可推断出各断点上应校正到的电平值：方案一，使用二极管控制形成比例放大器，使得运放在不同时间段有不同的比例系数方案二，用二极管网络，实现逐段校正，运放A组成跟随器，作为函数转换器与输出负载之间的隔离（或称为缓冲级）。
当输入三角波在T/2 内设置六个断点以进行七段校正后，可得到正弦波的非线性失真度大致在1.8 % 以内，若将断点数增加到12 个时，正弦波的非线性失真度可在0.8 %以内。
3 输出级电路根据不同负载的要求，输出级电路可能有三种不同的方式。
(1)电压源输出方式电压源输出方式下，负载电阻R通常较大，即负载对输出电流往往不提出什么要求，仅要求L有一定的输出电压。
同时，当负载变动时，还要求输出电压的变化要小，即要求输出级电路的输足够小。
为此，必须引入电压负反馈出电阻RO图（a）电路的最大输出电压受到运放供电电压值的限制，如运放的VCC 和VEE 分别为±15V 时，则VOPP =±(12 ~ 14)V。
若要求有更大的输出电压幅度，必须采用电压扩展电路，如图12（b）所示。
(2) 电流源输出方式在电流源输出方式下，负载希望得到一定的信号电流，而往往并不提出对输出信号电压的要求。
同时，当负载变动时，还要求输出电流基本恒定，即要求有足够大的输出电阻Ro。
为此，需引入电流负反馈。
图（a）电路的最大输出电压受到运放供电电压值的限制，如运放的VCC 和VEE 分别为±15V 时，则VOPP =±(12 ~ 14)V。
若要求有更大的输出电压幅度，必须采用电压扩展电路，如图（b）所示。
图（a）为一次扩流电路， T1 和T2 组成互补对称输出。
运放的输出电流IA中的大部分将作为T1 、T2 的基极电流，所以IO = βIA 。
图（b）为二次扩流电路，用于要求负载电流IO 较大的场合。
复合管T1、T2和T3、T4 组成准互补对称输出电路。
(3)功率输出方式在功率输出方式下，负载要求得到一定的信号功率。
由于晶体管放大电路电源电压较低，为得到一定的信号功率，通常需配接阻值较小的负载。
电路通常接成电压负反馈形式。
如用运放作为前置放大级，还必须进行扩流。
当RL较大时，为满足所要求的输出功率，有时还必须进行输出电压扩展。
静态时，运放输出为零，– 20V电源通过下列回路：运放输出端→R1 →DZ →b1 →e1 →–20V 向T1 提供一定的偏置电流 R6 ,C3 和R7 ,C4 组成去耦滤波电路。
需要注意的是几个晶体管的耐压限流以及最大功率值。
其中调节W可改变晶体管的静态工作电流，从而克服交越失真。
4) 输出级的限流保护由于功率放大器的输出电阻很小，因而容易因过载而烧坏功率管。
因此需要进行限流保护。
图（a）是一种简单的二极管限流保护电路，当发生过流（I o过大）时，R3 、R4 上的压降增大到足以使D3 、D4 导通，从而使流向T1 、T2 基极的电流信号I1 、I2 分流，以限制I o 的增大。
图（b）是另一种限流保护电路，T3 、T4 是限流管。
当I o 过大，R5 、R6 上的压降超过0.6V时，T3 、T4 导通防止了T1 、T2 基极信号电流的进一步增大。
I o 的最大值为 0.6/R5，R3 、R4 用来保护限流管T3 、T4 。
五、仿真分析以1KHz为例即C=1nF三角波方波发生电路方波下降沿时间4.3μs三角波峰值改变RP2改变RP1调节占空比调节偏移量正弦波转换器三角波转换正弦波，三角波放大后输出峰峰值10V静态工作点改变静态工作点（调节RP45）发生失真功率放大电路功率放大波形，输入为之前的正弦波，变阻器衰减后最大不失真输出电压总电路图，模块形式衰减前的输入信号与输出信号由仿真结果来看，基本满足设计要求，准备按仿真电路设计实际电路。
六、仿真心得在仿真的过程中出现了一下几个问题，但后来都分别排查掉了，希望实际连接时不再犯。
1、运放未接电源导致没有波形2、变阻器接入阻止过小或过大导致没有信号或失真（尤其需要注意）Lm324故障无法解决导致用了LM353代替内部资料仅供参考内部资料仅供参考3、。
