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课程设计报告题目方波、三角波、正弦波信号发生器设计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学生姓名学号课程设计地点课程设计学时 1周指导教师目录1、绪论 (3)1.1课程设计目的.......... (3)1.2课程设计的任务 (3)1.3课程设计的技术指标 (3)2、信号发生器的基本原理 (4)2.1原理框图 (4)2.2总体设计思路 (4)3、各组成部分的工作原理 (5)3.1 正弦波产生电路 (5)3.1.1正弦波波产生电路的工作原理 (5)3.2 正弦波到方波转换路 (6)3.2.1正弦波到方波转换电路图 (7)3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (7)3.3 方波到三角波转换电路 (7)3.3.1方波到三角波转换电路图 (8)3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (9)4、电路仿真结果 (10)4.1正弦波产生电路的仿真结果 (10)4.2三角波到正弦波转换电路的仿真结果 (10)4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (10)5、设计结果分析与总结 (11)1.绪论1.1课程设计的目的课程设计的目的在于巩固和加强电子技术理论学习，促进其工程应用，着重于提高学生的电子技术实践技能，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力，了解开展科学实践的程序和基本方法，并逐步形成严肃、认真、一丝不苟、实事求是的科学作风和一定的生产观、经济观和全局观。
1.2课程设计的任务设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器。
1.3课程设计的技术指标.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0.02—20kHZ范围内可调4.输出电压方波幅值为5V正弦波幅值为±5V三角波峰-峰值为5V占空比可调。
1.4课程设计题目及要求信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
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，可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
电子课程设计报告函数发生器设计姓名：范学升专业：电子信息科学与技术班级：10级1 班学号：1001050903指导教师：王桂海信息科学与工程学院电子信息系2012 年6 月10 日摘要波形发生器广泛的应用于各大院校和科研场所。
随着社会的发展、科技的进步，单一的波形发生器已经不能满足人们的需求，而本文设计的正是通过积分电路、差放电路来实现多种波形发生器。
通过本次设计巩固和加强电子技术理论学习，促进工程应用，提高实践技能，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
关键词：发生器积分电路实践目录•设计要求 (3)1.前言 (3)2.方波、三角波、正弦波发生器方案 (3)3.各部分组成的工作原理 (4)3.1方波--三角波转换电路的工作原理 (4)3.2三角波--正弦波转换电路的工作原理 (5)3.3总电路图 (6)4.部分元器件参数的计算 (6)5.Multisim电路仿真 (7)5.1输出方波电路的仿真 (7)5.2方波--三角波电路的仿真 (8)5.3三角波--正弦波电路的仿真 (8)6.电路安装与调试 (8)7.实验总结 (9)8.参考文献 (9)9.附录 (9)方波—三角波—正弦波函数发生器设计要求1、频率范围1~10HZ ，10~100HZ2、输出电压方波Up-p≤24V、三角波Up-p=8V、正弦波Up-p≥8V1、前言在人们认识自然、改造自然地过程中，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、快速的选择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所需参数。
可见信号源在各种实验应用和实验测试中，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，以满足测量和各种实际需要。
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。
模拟电子技术课程设计任务书适用专业：测控专业设计周期：一周一、设计题目：波形发生器的设计产生正弦波－方波－三角波函数转换器二、设计目的1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。
2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要电路指标的测试方法。
三、设计要求及主要电路指标设计要求：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
1、方案论证，确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计，元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要电路指标1、正弦波信号源：信号频率范围20Hz～20kHz 连续可调；频率稳定度较高。
信号幅度可以在一定范围内连续可调；2、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调；3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。
四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、滑线变阻器3、电阻器、电容器等五、设计报告总结1、对所测结果（如：输出频率的上限和下限，输出电压的范围等）进行全面分析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。
2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、给出完整的电路仿真图。
4、体会与收获。
正文一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一：由2M晶振产生的信号，经8253分频后，产生100Hz的方波信号。
由锁相环CD4046和8253进 行N分频，输出信号送入正弦波产生电路和三角波产生电路，其中正弦波采用查表方式产 生。
计数器的输出作为地址信号，并将存储器2817的波形数据读出，送DAC0832进行D/A 转换，输出各种电压波形，并经过组合，可以得到各种波形。
输出信号的幅度由0852进 行调节。
系统显示界面采用16字x1行液晶，信号参数由4x4位键盘输入，用户设置信息的 存储由24C01完成。
方案二：采用我们所熟悉的RC桥式正弦波振荡电路，输出一个正弦波。
由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，包括滞回比较器和RC积分电路二部分，正弦波作为滞回比较器的输入，通过滞回比较器，输出方波，再经RC积分电路输出三角波。
课程设计说明书课程设计名称：电子技术（模拟电路部分）课程设计题目：设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器学院名称：专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日电子技术（模拟电路部分)课程设计任务书20 －20 学年第学期第周－周题目设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器内容及要求1 ）输入波形频率范围为0.02Hz~20KHz且连续可调。
2 ）正弦波幅值为±2V。
3 ）方波幅值为±2V。
4 ）三角波峰峰值为2V，占空比可调。
5 ）设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
进度安排第一周：设计电路图，参考文献，仿真，然后焊接。
第二周：调试装置，总结实验，完成实验报告。
学生姓名：指导时间：年月日至年月日指导地点：楼室任务下达年月日任务完成年月日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要函数信号发生器作为一种常用的信号源，是现代测试领域内应用最广泛的通用仪器之一，在研制生产测试和维修各种电子元件和部件都需要有信号源。
由于函数（波形）信号发生器能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波，方波，三角波，锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数，所以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。
例如在通信，广播，电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频），视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电容测量领域。
本次课程设计的目的：采用555集成芯片外界电容电阻来产生正弦波、方波、和三角波，先通过555芯片产生波形通过电容形成方波，接着经过两个电阻分别出现三角波和正弦波，经过仿真得出了三个波形的波形图，通过实验掌握电子系统的一般设计方法，培养综合应用所学知识来指导实践的能力，掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。
模拟电路课程设计报告设计课题：设计制作一个产出方波/三角波/正弦波函数发生器专业班级：电信学生姓名：学号：43指导教师：设计时间：1月3日设计制作一个产生方波－三角波－正弦波函数转换器一：设计任务和要求1. 输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调；2. 正弦波幅值为±2V，；3. 方波幅值为2V；4. 三角波峰-峰值为2V，占空比可调；5. 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二：方案设计与论证设计一个电路要求产生三种不同的波形，分别为方波—三角波—正弦波。
方波可以由三角波通过滞回比较电路来产生得到，三角波可以由方波通过积分电路来产生得到，正弦波可以由低通滤波电路或者差分电路产生得到。
方案一：1：直流电源部分通过桥式整流、电容滤波、稳压管稳压直流电源电路将220V的交流电变成+12V 和-12V的直流电:图一：直流稳压电源的方框图2：波形产生电路(1) 三角波——方波——正弦波方波 三角波 正弦波电路如图所示：图二：利用低通滤波电路实现波形转换电压（滞回）比较器积分运算电路二阶低通滤波电路方案二：1：直流电源部分通过桥式整流、电容滤波、稳压管稳压直流电源电路将220V的交流电变成+12V 和-12V的直流电:图三：直流稳压电源的方框图2：波形产生部分方波三角波正弦波电压比较器积分运算电路差动放大电路电路图如下：U1UA741CD3247651U2UA741CD 3247651R120kΩR210kΩKey=A50%R310kΩKey=A 50%R420kΩKey=A 50%1D11N5226B D21N5226B VCC 12V VCC3R510kΩKey=A 50%GND6GNDGND VDD-12V VDDC1220nF GNDGNDVCC 12V VDD-12V VDDVCC5GND 2C2470nF C3470nF R6100kΩKey=A 50%R710kΩR810kΩR910kΩR10100Ω8GNDGND9Q12N2218Q22N2218Q32N2218Q42N221810GNDGND 11R11100ΩKey=A 50%121316R1210kΩR1310kΩR1410kΩR1510kΩ17181519GNDGND GNDGND C4470nFC51uF 14GND GNDVCC 12V VCCVDD-12VVDDXSC1ABCDGT 4720GNDGND图四：利用差分放大电路实现方波---三角波---正弦波的转换方案三： 1：直流电源部分通过桥式整流、电容滤波、稳压管稳压直流电源电路将220V 的交流电变成+12V 和-12V 的直流电源：图五：直流稳压电源的方框图2.波形产生部分采用ICL8038集成电路可以产生三种波形，它的内部结构和外观图如下面图一和图二所示：图6-1 ICL8038内部原理电路框图图6-2 ICL8038管脚图电路图如下：方案论证：我选的是第一个方案，上述三个方案均可以产生三种波形。
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路要实现从正弦波到三角波再到方波的转换电路，可以使用集成运算放
大器（Op-Amp）和滞回器电路。
以下是实现该转换电路的步骤：
1. 正弦波至三角波的转换：将正弦波输入到一个比较器电路中。
比较
器电路由一个集成运算放大器和两个电阻组成。
其中一个电阻连接到
一个固定电压源，另一个电阻连接到一个可调电压源，可调电压源的
输出与正弦波输入相连。
比较器电路会将正弦波与一个参考电压进行
比较，并根据比较结果输出高电平或低电平。
通过调节可调电压源的
电压，可以改变比较器的输出电平，从而实现正弦波至三角波的转换。
2. 三角波至方波的转换：之前得到的三角波接入一个滞回器电路中。
滞回器电路也由一个集成运算放大器和两个电阻组成。
其中一个电阻
连接到固定电压源，另一个电阻连接到滞回器电路的输出端。
滞回器
电路会将三角波的波峰和波谷进行限幅，输出一个具有较高/低电平的
方波信号。
需要注意的是，电阻值的选择以及比较器和滞回器电路的参数设置，
都会影响转换电路的性能和效果。
可根据具体需求进行调整。
正弦波、方波、三角波转方波电路
设计理念：
现在很多电子产品都用软件代替硬件部分的工作，软件运行靠的是单片机，单片机与硬件之间的通讯都是依靠模拟数字信号，模拟数字信号一般都用方波来代替，但是模拟电路输出的大多都不是方波，而是其他的波形，所以必须将其转换为方波，下面提供一款新能可靠的方波转换电路设计
1，仿真效果图：
此电路的特点是输入信号幅值高低均可，输出幅值基本与电源电压持平（已在产品上使用）
输入限幅
输入放大
二次限幅
比较器方波输出
输出放大
完整电路线路板图1
图2。
模拟电子技术课程设计报告一、设计课题：设计正弦波-方波-三角波产生电路，满足以下要求：(1)正弦波-方波-三角波的频率在100HZ~20KHZ范围内连续可调；(2)正弦波-方波的输出信号幅值为6V，三角波输出信号幅值为0~2V连续可调；(3)正弦波失真度≦5%二、课程设计目的：（1）巩固所学的相关理论知识；（2）实践所掌握的电子制作技能；（3）会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计；（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则；（5）学会撰写课程设计报告；（6）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风。
.三、电路方案与系统、参数设计（1）电路系统设计及功能框图设计要求为实现正弦波-方波-三角波之间的转换。
正弦波可以通过文氏桥RC振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，三角波的幅值要求可调。
各个芯片的电源可用±12V直流电源提供。
（2）单元电路设计 1.正弦波发生器实验原理常见的RC 正弦波振荡电路是RC 串并联式正弦波振荡电路，它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。
串并联网络在此作为选频和反馈网络。
产生正弦振荡的条件: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正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。
正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。
接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。
振荡频率与起振条件 1）振荡频率:012f RC =π 2）起振条件:当f = f0 时， 31=F 由振荡条件知：1AF >,所以起振条件为：3>A同相比例运放的电压放大倍数为：F41u R A R =+,即要F42R R >正弦波产生电路一般包括：放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路个部分。
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。
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路正弦波-三角波-方波转换电路是一种电路设计，可以将输入的正弦波
信号转换为三角波信号或方波信号。
以下是一个简单的示例电路设计：材料：
- 电源供应
- 运算放大器
- 电阻
- 电容
- 开关
步骤：
1. 将电源供应连接到运算放大器的正极和负极。
2. 将一个电阻连接到运算放大器的负极，并将另一个电阻连接到运算
放大器的输出端。
3. 将这两个电阻连接到一个开关上。
4. 将一个电容连接到运算放大器的输出端，另一端连接到运算放大器
的负极。
5. 将开关设置为关闭状态。
6. 连接输入的正弦波信号到运算放大器的正极。
7. 连接示波器或者峰值检测器到运算放大器的输出端，以输出转换后
的波形。
工作原理：
当开关关闭时，输入的正弦波信号通过电阻和电容组成的RC网络，经
过滤波后形成三角波信号。
当开关打开时，电容的充电和放电过程，
使输出信号变为方波信号。
通过控制开关的打开和关闭状态，可以在
正弦波、三角波和方波之间切换。
以上是一个简单的示例电路设计，实际的电路设计可能会根据具体的
需求和材料进行调整和改进。
使用电路设计软件（如Multisim）可以
帮助进行电路模拟和优化。
模拟电路课程设计报告设计课题:设计制作一个产生正弦波—方波—三角波函数转换器专业班级：电信本学生姓名：号：学46指导教师：01/05 设计时间：设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器一、设计任务与要求1、?输出波形频率范围为0.02KHz~20kHz且连续可调；2、?正弦波幅值为±2V；3、?方波幅值为2V；4、?三角波峰-峰值为2V，占空比可调；5、?分别用三个发光二极管显示三种波形输出；??6、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波、方波、三角波。
正弦波可以通过RC桥式正弦波振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，只要调节三角波的占空比就可以得到锯齿波。
各个芯片的电源可用直流电源提供。
．方案一1、直流电源部分1所示电路图如图 1 直流电源图2、波形产生部分方案一：正、反积分时间LC正弦波振荡常数可调的积分滞回比较器RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相似LC正弦波振荡电路与电路电路时，放大电路的放f=f的，只是选频网络采用LC电路。
在LC振荡电路中，当0大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。
方案二1、直流电源部分同上2、电路图如图2所示图2 正弦波—方波—三角波函数转换电路方案论证LC正弦波振荡电路特别是方案一所采取的电感反馈式振荡电路中N1与N2之间耦合紧密，振幅大；当C采用可变电容时，可以获得调节范围较宽的振荡频率，最高频率可达几十兆赫兹。
由于反馈电压取自电感，对高频信号具有较大的电抗，输出电压波形中常含有高次谐波。
因此，电感反馈式振荡电路常用在对波形要求不高的设备之中，如高频加热器、接受机的本机振荡电路等。
另外由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路，必要时还应采用共基电路。
物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业：电子科学与技术班级：07电子本学号：姓名：2009年7月2日模拟电路课程设计报告设计课题：正弦波-方波-三角波函数转换器专业班级：07电子科学与技术学生姓名：学号：指导教师：设计时间：2009年6月30正弦波-方波-三角波函数转换器的设计一、设计任务与要求①输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调；②正弦波幅值为±2V；③方波幅值为2V；④三角波峰-峰值为2V，占空比可调；⑤用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的二、方案设计与论证波形产生电路通常课采用多种不同电路形式和元器件后的所要求的波形信号输出。
波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。
具体设计可参考一下方案。
方案一、文氏桥式振荡器（RC串-并联正弦波振荡器）产生正弦波输出，其主要特点是采用RC串-并联网络作为选频和反馈网络，其振荡频率f=1/（2∏RC），改变RC的数值，可得到不同频率的正弦波信号输出。
用集成运放构成电压比较器，将正弦波信号变换成方波信号输出。
用运放构成积分电路，将方波信号变换成三角波或锯齿波信号输出。
该电路的优点是：发生信号的非线性失真小，缺点是：调试过程烦琐，所需元器件多，制作难度大，成本较高．方框图：方案二、用uA741构成信号发生电路，把正弦波信号转换成方波信号再转变成锯齿波信号，该电路调试过程较简单，容易实现波形的转换，制作简单．三、单元电路设计与参数计算 直流电源:直流电源由电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路四部分构成稳压电源的组成框图交流 电源电路图１．整流，滤波电路用四个整流二极管组成单相桥式整流电路，将交流电压Ｕ2变成脉动的直流电压,为了减小电压的脉动，再经滤波电容C 1滤除纹波,输出直流电压Ui ，U I =1.2U 2为了获得较好的滤波效果，在实际电路中，应选择滤波电容的容量满足变 压 整 流 滤 波 稳 压 负 载RC=(3～5)T/2的条件。
课程设计报告设计题目：方波—三角波—正弦波函数转换器系别：电子电气工程系专业：电气工程与其自动化__2011级五班____指导日期：目录1.设计内容级要求21.1设计内容：21.2设计要求：22.系统组成与系统设计思路22.1系统组成：22.2系统设计思路：33.各单元电路的工作原理43.1方波产生工作原理：43.2方波—三角波产生工作原理：63.3三角波—正弦波产生工作原理：74.电路仿真与结果分析94.1电路仿真：94.2 结果分析：115.设计心得与体会111.设计内容级要求1.1设计内容：利用模拟电路所学习内容，设计一个函数转换器，使之先产生方波，再由方波产生三角波，再由三角波产生正弦波。
1.2设计要求：1 产生方波的幅值为4V；2 产生三角波的占空比可调，峰-峰值为4V；3 产生正弦波的幅值为±4V；4 设计各部分电路参数；5 用Protel软件绘制所设计电路图；6 用EDA软件或MATLAB软件对所设计电路进行仿真。
7 按要求撰写课程设计报告。
2.系统组成与系统设计思路2.1系统组成：本系统包括三个部分组成：第一部分：比较器电路第二部分：积分器电路第三部分：差分放大器电路2.2系统设计思路：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。
原理框图：系统设计总电路图：3.各单元电路的工作原理3.1方波产生工作原理：如图所示为方波产生电路。
此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路即作为迟滞环节又作为反馈网络通过RC 冲、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正向充电如图中箭头所示。
第1章绪论1.1简介在人们认识自然、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，通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)。
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。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
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，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时，又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。
模拟电路课程设计报告设计课题:设计制作一个产生正弦波—方波—三角波函数转换器专业班级：电信本学生姓名：学号：46指导教师：设计时间：01/05设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器一、设计任务与要求1、输出波形频率范围为0.02KHz~20kHz且连续可调；2、正弦波幅值为±2V；3、方波幅值为2V；4、三角波峰-峰值为2V，占空比可调；5、分别用三个发光二极管显示三种波形输出；6、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波、方波、三角波。
正弦波可以通过RC桥式正弦波振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，只要调节三角波的占空比就可以得到锯齿波。
各个芯片的电源可用直流电源提供。
方案一1、直流电源部分电路图如图1所示图1 直流电源2、波形产生部分方案一：LC 正弦波振荡电路与RC 桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相似的，只是选频网络采用LC 电路。
在LC 振荡电路中，当f=f 0时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。
方案二1、 直流电源部分同上2、电路图如图2所示图2 正弦波—方波—三角波函数转换电路正、反积分时间常数可调的积分电路滞回比较器LC 正弦波振荡电路方案论证LC 正弦波振荡电路特别是方案一所采取的电感反馈式振荡电路中N1与N2之间耦合紧密，振幅大；当C 采用可变电容时，可以获得调节范围较宽的振荡频率，最高频率可达几十兆赫兹。
由于反馈电压取自电感，对高频信号具有较大的电抗，输出电压波形中常含有高次谐波。
因此，电感反馈式振荡电路常用在对波形要求不高的设备之中，如高频加热器、接受机的本机振荡电路等。
另外由于LC 正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路，必要时还应采用共基电路。
内蒙古工业大学信息工程学院课程学习报告设计题目：如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换课程名称：模拟电子技术班级：通信10-1 班姓名：学号：成绩：指导教师：设计题目：如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换一、课题设计任务与要求1、输出电压：0-1V之间2、频率范围：20Hz-20kHz之间3、信号频率：1KHz的正弦波、2KHz的方波和三角波任务如下：1KHz的正弦波2KHz2KHz的方波2KHz二、总体电路设方案(1)函数信号发生器设计思路①产生正弦波可以通过RC文氏电桥正弦波振荡电路，通过控制RC的值达到选频即控制频率大小的目的。
②产生的方波经RC积分电路后输出，得到三角波，为调节幅值，则用电压跟随器隔离三角波输出端，再用电位器接在运放输出端调节电压输出幅值。
③要先产生方波，就必须先用电压比较器和稳压管组成方波产生电路，为调节幅值，则用专用的电压跟随器隔离方波产生端，再用电位器接在运放输出端调节电压输出幅值。
(2)函数信号发生器原理函数信号发生器是一种用来产生特定需要波形信号的装置，比较常见的有方波、三角波、正弦波和锯齿波发生器。
本实验用来产生正弦波--方波--三角波信号。
正弦波发生器：采用RC桥式振荡电路实现输出为正弦波。
②正弦波转换成方波发生器:采用电压比较器与稳压管相结合，实现输出为方波。
③方波转三角波发生电路：将RC积分电路与运放结合，实现方波转三角波。
（图一）正弦波发生电路图（图二）正弦波转换成方波发生电路图（图三）方波转换成三角波发生电路图错误!未指定书签。
三、电路设计与原理说明1、正弦波发生电路的工作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正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。
正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。
其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。
因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路等各部分。
RC文氏电桥的正弦波振荡电路中，RC为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间，构成正反馈，以产生正弦自激振荡。
其余部分是带有负反馈的同相放大电路，R1、R2、Rp构成负反馈网络，调节Rp课改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使其满足振荡的幅值条件。
图中二极管D1、D2的作用是有利于正弦波的起振和稳定输出幅值，改善输出波形。
当输出电压V0的幅值很小时，D1、D2开路，等效电阻Rf较大，Avf=Vo/Vp=（R1+Rf）/R1较大，有利于起振；而当输出电压V0的幅值较大时，二极管D1、D2导通，Rf减小，A vf 随之下降，v幅值趋于稳定。
2、正弦波转方波发生电路的工作原理在单限比较器中，输入电压在阀值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。
因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。
而滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定的抗干扰能力。
从反向输入端输人的滞回比较器电路如图1a 所示，滞回比较器电路中引人了正反馈。
从集成运放输出端的限幅电路可以看出，UO＝±UZ。
集成运放反相输人端电位UP＝UI同相输入端电位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，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。
本电路中该电路的作用是将正弦信号转变成方波信号，其传输特性曲线如下图所示：正弦波传输特性3、方波转三角波电路若a点断开，整个电路呈开环状态。
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。
当输入信号为方波时，其输出信号为三角波，电路波形图如下：4、元器件选择和电路参数计算说明做的电路仿真要求能得出正确的正弦波、方波及三角波的图形，并且应尽量减少RC 串、并联选频网络中，振荡角频率ω0=RC 1,则正弦波的频率f=T 1=RC π21，选择的电容值为0.033µF ，而所要求的频率值为1kHz ，可以计算出选频网络中的电阻值为R=fCπ21=5.1k Ω。
方波三角波的振荡频率相同。
电路中，输出方波的幅值由稳压二极管决定，被限制在+Vz —-Vz 之间，三角波的幅值V o2m =z z V R R V R R 2121=±，因V o2由0上升到V o2m 所需的时间为1/4T ，故V o2m =RCT V dt R V C V R R z T z z 414/021==⎰，如果要维持三角波的幅值不变，则R1、R2之比应固定。
RCR R T f 12041==，所要求的频率值为2kHz ，因而可以适当的选择电阻值，R1=10k Ω，R2=20k Ω，R=5.1k Ω.（图四）总电路图5、电路仿真（1）测试要求做的电路仿真要求能得出正确的正弦波、方波及三角波的图形，并且应尽量减少失真，调节合适的频率，振幅等，使最终能得到尽量完美的波形图。
测量的几组频率值也应该和理论值有较小的误差。
（2）仿真结果分析(图五）正弦波波形（图六）方波波形（图七）三角波波形（3）电路的误差分析与改进本实验有很多的误差存在，正弦波失真。
调节R100K电位器RW4，可以将正弦波的失真减小到1%，若要求获得接近0.5%失真度的正弦波时，在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。
输出方波不对称，改变RW3阻值来调节频率与占空比，可获得占空比为50%的方波，电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率，调节RW3可使波形对称。
没有振荡，是10脚与11脚短接了，断开就可以了。
产生波形失真，有可能是电容管脚太长引起信号干扰，把管脚剪短就可以解决此问题。
也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真，加装上散热片就可以了。
本次实验的偏置电压为12V，偏大，容易造成功放和电容的损坏，所以我们应该在设计电路时在加一个限流保护的负载来减小电流，保障电路得安全。
四、设计总结反思该电路分为三部分，第一部分为RC桥式正弦振荡电路，其功能是利用RC 振荡产生特定频率的正弦波；第二部分为电压比较器电路，其功能为将正弦波转成方波；第三部分为积分电路，其功能为利用积分电路将方波转成三角波；在正弦波产生电路中,改变RC的值可以改变电路的信号频率，在电压比较器中，改变参考电压U的值可以改变方波的比例。
REF刚开始着手开始做的时候，只知道设计要求，没有一点头绪，看着设计任务似乎并不难，但是当真正开始却不知道从何下手。
后来经过反复的看课本以及上网查询资料才慢慢对本次的课程设计有个大致的体会，于是开始一步步的去做，遇到不会的就看书，书上看不懂就上网查找资料。
在复习以前学过的电路知识的同时，我也加紧学习了Multisim这款电路设计软件，这是一款对于我来说异常强大的软件，所有以前做的电路实验都可以在这款软件上面完成。
我学习了很长时间也不过刚刚懂一些皮毛，仍然不能完全弄懂软件中有些部件的功能。
在确定自己可以用这款软件来设计电路的是时候我就开始设计自己的电路图和确定元件的参数了。
在搭建电路的时候，我切实体会到了想要把书本上的而知识运用到实际中去是一件十分困难的事情。
课本上理所当然的电路以及实验结果在仿真的过程中需要多次进行耐心的调试甚至需要把一切都推到了重新来做。
在做正弦波的发生器时，出来的波形总是被削去了顶，怎么调试都没有用，在检查完电路没有任何问题的时候，我就知道一定是设计上出了问题，于是在经过分析之后发现只要调节滑动变阻器到百分之七十就可以出现完整的正弦波，参考电压的选择错误是我一开始就没有想到的。
本来认为完美的电路图，到了出结果的时候却频频出错，波形不稳定也是出现的问题之一，甚至根本就没有波形出现。
于是我深刻认识到了“理论联系实际”这句话的重要性与真实性。
通过对函数信号发生器的设计，我深刻认识到了而且通过对此课程的设计，我不但知道了以前不知道的理论知识，而且也巩固了以前知道的知识。
最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛。
在设计过程中碰到许多不同的问题，与理论有所差距，明白理论和实践还是有差距的，我们不能只学理论而不实践，要多结合理论进行实践，这样才更加理解掌握知识，把理论应用于实践，从实践中得出结论。
五、参考文献◆《模拟电子技术基础》,第四版，童诗白、华成英主编，高等教育出版社◆《电子技术基础》,第五版，康华光主编,高等教育出版社。
◆《电子线路设计》,谢自美主编,华中科技大学出版社.◆《信号发生电路原理与使用设计》，林志琦主编，人民邮电出版社◆《电子电路分析与设计》，劳五一劳佳主编，清华大学出版社◆电子工程世界网，论坛：/view/4705/◆知网空间，《高频方波三角波正弦波发生器MAX038及其应用》/Article/CJFDTOTAL-DCYQ507.003.htm◆道客巴巴，《正弦波-方波-三角波发生电路设计》/p-018651777879.html- 11 -。
