运算放大器的应用函数发生器的设计

基于NE5532的信号发生器设计设计基于NE5532的信号发生器引言信号发生器是一种用于产生不同频率和波形的电子设备，被广泛应用在实验室、教学和工程领域。

本文将介绍基于NE5532运算放大器的信号发生器的设计过程和关键步骤。

一、NE5532概述NE5532是一种双运放集成电路，具有高增益、低噪声等特点。

它可以用于音频放大电路和信号处理电路。

二、设计步骤1.确定需求首先，需要确定设计信号发生器的要求，包括频率范围、波形、输出电平等。

2.选择运放电路根据信号发生器的要求，选择合适的运放电路。

NE5532可以用作方法放大器、积分器、微分器等电路。

3.设计放大电路根据选择的运放电路，设计放大电路。

可以根据不同的需求选择不同的电阻和电容值以及连接方式。

4.设计反馈网络根据放大电路设计反馈网络，以实现稳定的增益和频率响应。

可以使用电阻和电容来实现反馈网络。

5.设计输入输出接口设计输入输出接口，包括输入信号源和输出负载。

可以使用电容来隔离输入和输出端。

6.选择电源供应选择合适的电源供应电路，为运放提供稳定的电源电压。

可以使用稳压电路或滤波电路。

7.最终调试将设计的各个部分连接在一起，并进行最终的调试。

可以通过观察输出波形和测量频率响应等指标来验证设计的正确性。

三、电路图下图为基于NE5532的信号发生器的简化电路图。

(插入电路图)四、常见问题及解决方案1.输出波形失真可能是由于电源电压不稳定、输入信号失真或运放参数设置错误等原因引起。

可以通过检查电源电压、更换信号源和重新设置运放参数来解决。

2.频率不稳定可能是由于输入信号源频率变化过大、电容和电阻值选择不当或电源电压不稳定等原因引起。

可以通过更换稳定的信号源、重新选择电容和电阻值以及优化电源电压来解决。

3.噪声较大可能是由于电源电压质量不好、输入信号源质量差、运放回路设计不合理等原因引起。

可以通过改进电源供应、使用更好的信号源和优化运放回路设计来减少噪声。

五、总结本文介绍了基于NE5532的信号发生器的设计过程和关键步骤。

河南科技大学课程设计说明书课程名称专业课综合课程设计题目函数发生器设计学院医学技术与工程学院班级生医1201班学生姓名张小鲜指导教师宋卫东杨晓利日期2014年4月4日课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称专业课综合课程设计学生姓名张小鲜专业班级生医121班设计题目函数发生器设计一、课程设计目的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元件（如视频信号函数发生器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5G8038）。

为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题要求设计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。

二、设计内容、技术条件和要求1. 设计方波-三角波-正弦波函数发生器；2．可以采用双运放μA747差分放大器设计也可以采用其他电路完成。

通过查找资料选定两个以上方案，进行方案比较论证，确定一个较好的方案。

3．使用Protel、Proteus或EWB等软件绘制电路图。

三、时间进度安排第1周：查阅资料；第2周：实现设计内容第3周：整理资料，撰写课程设计任务书四、主要参考文献参考《模拟电子技术》和《医学仪器》教材指导教师签字：2014 年 4 月 4 日目录绪论 (1)第1章1.1 课题背景 (2)1.2 设计任务和要求 (3)1.3 设计目的 (4)1.4 EWB 软件简介 (4)第2章设计方案2.1基本原理分析 (5)2.2设计方案 (5)第3章硬件电路设计3.1单元电路分析 (6)3.2系统硬件电路设计 (7)3.3电路仿真测试 (9)总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)绪论尽管近30年来以大规模集成工艺为依托的各种数字电路的问世，逐渐代替了各种传统的模拟电路的应用领域，但是物理世界毕竟还是模拟的，与物理世界各种现象的接口，仍然需要靠模拟电路来承担。

1.引言1.1函数信号发生器的应用意义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也可以是集成电路。

为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用有集成运算放大器与晶体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。

具体方法是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。

通过此次设计，我们能将理论知识很好的应用于实践，不仅巩固了书本上的理论知识，而且锻炼了我们独立查阅资料、设计电路、独立思考的能力1.2设计目的（1）能够根据功能要求查找相关的元器件的说明书。

（2）能够对元器件的说明书进行学习并掌握元器件的控制方法和时序要求。

（3）能够利用Multisim、protel仿真软件对电路进行仿真调试。

（4）能够按着规范的课程设计的格式完成课程设计报告。

1.3设计内容和要求设计一个函数发生器，能产生方波、三角波、正弦波信号。

用LED显示其频率和波形参数，播报其频率和波形参数。

信号频率可通过键盘输入并显示。

基本要求：1、输出频率范围：100HZ—1KHZ和1KHZ—10000HZ两档2、输出电压幅值可设，方波：VP-P=12V3、三角波：VP-P=1V4、正弦波：VP-P>1V整个控制电路在Multisim、Protel仿真软件中连接调示。

2.函数发生器的总方案及原理框图2.1 原理框图2.2 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。

北京邮电大学实验报告课程名称：电子电路基础实验名称：集成运算放大器的运用通信工程系23班姓名：郭奥教师：魏学军成绩：2011年11月28日一：实验目的1．研究有集成运算放大器组成的比例，加法，减法，和积分等基本运算电路功能2．了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题3．提高独立设计和独立完成实验的能力二：实验器材三：预习思考题1. 本实验哪些电路需要调零？若需要如何操作？所有需要放大含有直流分量的应用场合，都必须进行调零，即对运放本身（主要是差动输入级）的失调进行补偿，以保证运放闭环工作时，输入为零时输出也为零。

操作时分两种情况：① 有的运放已有引出的补偿端，只需按照器件手册的规定接入调零电路即可。

② 对于没有设调零端的运放，可将电路的输入端接地，用万用表直流电压档或示波器的DC 耦合档接在电路的输出端，调节电位器，使输出为零。

2. 在反相加法器中，如ui1和ui2均采用直流信号，并选定ui2=-1V ，当考虑到运算放大器的最大输出幅度（V 12±）时，|ui1|的大小不应超过多少伏？答：2/)2(1uo ui ui --=故|ui1|max=6.5V3. 在积分电路中，如F C k R μ7.4,1001=Ω=，求时间常数。

假设ui=0.5V,问要使输出电压uo 达到5V ，需要多长时间？答：47.0*1==C R τ)0(1)(0uc uidt RC t uo t+-=⎰t=4.7s 4. 为了不损坏集成芯片，试验中要注意什么问题？答：切记正、负电源极性接反和输出端短路。

四：实验电路图：反相比例运算电路反相加法运算电路积分运算电路五：实验步骤：1.反相比例运算电路（1）设计一个反相放大器，Au=-5V，Rf=10KΩ，供电电压为±12V。

（2）输入f=1kHz、ui=100mV的正弦交流信号，测量相应的uo，并用示波器观察uo和ui的波形和相位关系，记录输入输出波形。

电工电子实验报告实验46运算放大器的线性应用
实验目的：
1.了解运算放大器的基本原理和特性；
2.了解运算放大器在线性应用中的应用；
3.掌握运算放大器的性能参数的测试方法。

实验仪器和材料：
1.运算放大器集成电路；
2.函数发生器；
3.直流电源供电电路；
4.信号发生器；
5.锁相放大器；
6.示波器。

实验原理：
运算放大器是一种特殊的放大器，它的主要特点是输入电阻极大，输
出电阻极小，倍数稳定。

运算放大器一般由差动放大器、输入级、中间级、输出级和负反馈电路组成。

实验步骤：
1.将运算放大器集成电路插入插座中，接入电源电压；
2.使用函数发生器产生一个频率为1kHz的正弦信号，调整振幅为1V；
3.将信号源连接到运算放大器集成电路的非反相输入端，将运算放大器集成电路的输出端连接到示波器的通道1；
4.调整示波器的刻度，使正弦信号波形在示波器屏幕上显示完整；
5.调整函数发生器的频率，并观察示波器屏幕上信号波形的变化；
6.测量运算放大器的输入电阻、输出电阻。

实验结果：
通过实验可以观察到随着函数发生器频率的变化，示波器屏幕上信号波形的变化情况。

当频率较低时，波形显示完整；当频率逐渐增加时，波形开始变形，幅度逐渐减小。

实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了运算放大器的基本原理和特性，学会了运算放大器在线性应用中的应用。

同时，我们还掌握了运算放大器的性能参数的测试方法，如输入电阻、输出电阻的测量方法。

运算放大器在电子电路中具有广泛的应用，对于电子工程专业的学生来说，掌握运算放大器的使用非常重要。

实验六集成运算放大器的线性应用(最全)word资料实验六 集成运算放大器的线性应用一、设计目的1．熟悉µA741集电路使用技术要求。

2．掌握µA741的运算电路的组成，并能验证运算的功能。

二、电路结构及说明1．反相放大器电路结构：理想条件下，表达式：1f i o u R Ru u A -==。

说明：21R R =时电路保持平衡。

2．同相放大器电路结构理想条件下，表达式：1f i o u 1R R u u A +==。

说明：21R R = ，f 3R R =电路保持平衡，减少输入引起失调电压的误差。

3．反相比例加法器电路结构 理想条件下，表达式)(B A 4fo u u R R u +-=。

说明：43R R =，543//R R R =电路保持平衡；单电源供电，利用分压方式得A u 、B u 。

4．差动减法器电路结构 理想条件下，达式)(B A 3fo u u R R u --=。

说明：43R R =电路保持平衡。

5．反相积分器电路结构理想条件下，表达式：dt t u CR u )(1i 1o ⎰-=。

说明：输入方波信号，输出是输入对时间的积分，负号表示输入与输出反相。

当输入电压为方波时，输出电压为三角波，其输出电压的峰值为：)2(211P -SP P -OP TC R u u -=（1）C 为反馈元件。

f R 为分流电阻,它是给直流反馈提供通路避免失调电压在输出端产生积累电荷，使积分器产生饱和，f R 取大些可改善积分线性。

（2）21R R =保持电路平衡。

（3）当选择时间常数T C R ==1τ时，那么：P -SP 1P -SP P -OP 41)2(21u T C R u u -=-=。

（其中T 表示信号频率的周期） 三、实验仪器1. 直流稳压电源 一台 2．函数信号发生器 一台 3．示波器 一台 4．晶体管毫伏表 一台 5．数字万用表 一块 四、设计要求和内容1．反相放大器。

集成运算放大器的线性应用实验佘新平编写一、 实验目的1．了解集成运放的使用方法；2．熟悉集成运放的双电源和单电源供电方法；3．掌握集成运放构成各种运算电路的原理和测试方法。

二、 实验仪器及器件 1．双踪示波器； 2．直流稳压电源； 3．函数信号发生器；4．数字电路实验箱或实验电路板；5．数字万用表；6．集成电路芯片uA741 2块、瓷片电容0.01uF2个、电阻10k 10个、20k 5个、30k 2个、50k 2个、100k 2个、5.1k 1个、3.3k 1个、680k 1个，10k 电位器3个。

三、 预习要求1．熟悉集成电路芯片uA741的引脚图及功能； 2．掌握集成运放的工作特点；3．掌握构各种运算电路的形式及工作原理。

四、实验原理（1）集成运放简介集成电路运算放大器（简称集成运放或运放）是一个集成的高增益直接耦合放大器，通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。

集成运放uA741的电路符号及引脚图如图1所示。

图1 uA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端，一个输出端以及正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端等。

（a ）电源端：通常由正、负双电源供电，典型电源电压为±15V 、 ±12V 等。

如：uA741的7脚和4脚。

（b ）输出端：只有一个输出端。

在输出端和地（正、负电源公共端）之间获得输出电压。

如：uA741的6脚。

最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制，一般比电源电压低1～2V ；输出电压的正负也受电源极性的限制；在允许输出电流条件下，负载变化时输出电压几乎不变。

这表明集成运放的输出电阻很小，带负载能力较强。

调零V - V + -V cc调零 +V cc NC V O（c ）输入端：分别为同相输入端和反相输入端。

如：uA741的3脚和2脚。

输入端有两个参数需要注意：最大差模输入电压V id max 和最大共模输入电压V ic max。

北华航天工业学院《电子技术》课程设计报告报告题目：信号发生器设计电路作内容摘要本方案主要用集成运放LM324和UA741等元器件设计组成一个简易函数信号发生器。

该函数信号发生器主要由迟滞比较器、积分器电路、二阶RC有源低通滤波器电路等三部份组成。

迟滞比较器电路形成方波，经积分器电路输出三角波，再经二阶RC有源低通滤波器电路形成正弦波，通过电源实现1~12V可调，经过电位器实现频率调节。

由此构成了一个简易的函数信号发生器。

本实验主要通过使用Multisim、protel软件等完成电路的软件设计。

关键字：集成运放方波三角波正弦波目录一、概述 (1)二、方案设计与论证 (2)1．方案一 (2)2．方案二 (2)三、单元电路设计与分析 (2)1．迟滞比较器 32．积分器 (3)3．低通滤波器 (3)四、总原理图及元器件清单 (4)五、结论 (6)六、心得体会 (6)七、参考文献 (6)一、概述通过集成运放构成迟滞比较器、积分器和低通滤波电路，依次分别输出方波、三角波、正弦波。

通过调节电压源或滑动变阻器，可改变波形的幅值和频率。

二、方案设计与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。

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8038)。

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。

1．方案一采用分立器件实现电路组成，主要的部件有双运放uA741运算放大器、电压比较器、积分运算电路、二阶低通滤波电路、选择开关、电位器和一些电容、电阻组成。

该方案由三级单元电路组成的，第一级单元可以产生方波，第二级可以产生三角波，第三级可以产生正弦波。

北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告实验题目：函数信号发生器院系：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：班内序号：一、课题名称：函数信号发生器的设计二、摘要：方波-三角波产生电路主要有运放组成，其中由施密特触发器多谐振荡器产生方波，积分电路将方波转化为三角波，差分电路实现三角波-正弦波的变换。

该电路振荡频率由第一个电位器调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定；正弦波幅度和电路的对称性分别由后两个电位器调节。

关键词：方波三角波正弦波频率可调幅度三、设计任务要求：1．基本要求：设计制作一个方波-三角波-正弦波信号发生器，供电电源为±12V。

1）输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调；2）方波输出电压Uopp=12V(误差<20%)，上升、下降沿小于10us；3）三角波输出信号电压Uopp=8V(误差<20%)；4）正弦波信号输出电压Uopp≥1V，无明显失真。

2．提高要求：1）正弦波、三角波和方波的输出信号的峰峰值Uopp均在1~10V范围内连续可调；2）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围30%--70%四、设计思路1. 结构框图实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出，其可采用电路图有多种。

此次实验采用迟滞比较器生成方波，RC积分器生成三角波，差分放大器生成正弦波。

除保证良好波形输出外，还须实现频率、幅度、占空比的调节，即须在基本电路基础上进行改良。

由比较器与积分器组成的方波三角波发生器，比较器输出的方波信号经积分器生成三角波，再经由差分放大器生成正弦波信号。

其中方波三角波生成电路为基本电路，添加电位器调节使其频率幅度改变；正弦波生成电路采用差分放大器，由于差分放大电路具有工作点稳定、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。

2．系统的组成框图五、分块电路与总体电路的设计1．方波—三角波产生电路如图所示为方波—三角波产生电路，由于采用了运算放大器组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。