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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。
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。
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F组组长：***组员：***、*** 2013年8⽉12⽇星期⼀1系统⽅案 (4)1.1系统⽅案论证与选择 (4)1.2⽅案描述 (4)2理论分析与计算 (5)3电路与程序设计 (6)3.1电路的设计 (6)3.1.1 ICL8038模块电路 (6)3.1.2 放⼤电路 (6)3.2程序的设计 (7)4测试⽅案与测试结果 (9)4.1测试仪器与结果 (9)4.2调试出现的问题及解决⽅案 (9)5 ⼩结 (10)本系统设计的是信号发⽣器，是以 ICL8038和 STC89C51为核⼼设计的数控及扫频函数信号发⽣器。
ICL8038作为函数信号源结合外围电路产⽣占空⽐和频率可调的正弦波、⽅波、三⾓波；该函数信号发⽣器的频率可调范围1~100kHz，波形稳定，⽆明显失真。
单⽚机控制LCD12864液晶显⽰频率、频段和波形名称。
关键字：信号发⽣器ICL8038、 STC89C51、波形、LCD12864信号发⽣器实验报告1系统⽅案1.1系统⽅案论证与选择⽅案⼀：由单⽚机内部产⽣波形，经DAC0832输出，然后再经过uA741放⼤信号后，最后经过CD4046和CD4518组成的锁相环放⼤频率输出波形，可是输出的波形频率太低，达不到设计要求。
⽅案⼆：采⽤单⽚机对信号发⽣器MAX038芯⽚进⾏程序控制的函数发⽣器，该发⽣器有正弦波、三⾓波和⽅波信号三种波形，输出信号频率在0.1Hz~100MHz 范围内。
MAX038为核⼼构成硬件电路能⾃动地反馈控制输出频率，通过按键选择波形，调节频率，可是MAX038芯⽚价格太⾼，过于昂贵。
⽅案三：利⽤芯⽚ICL8038产⽣正弦波、⽅波和三⾓波三种波形，根据电阻和电容的不同可以调节波形的频率和占空⽐，产⽣的波形频率⾜够⼤，能达到设计要求，⽽且ICL8038价格⽐较便宜，设计起来成本较低。
综上所述，所以选择第三个⽅案来设计信号发⽣器。
1.2⽅案描述本次设计⽅案是由ICL8038芯⽚和外围电路产⽣三种波形，由公式：，改变电阻和电容的⼤⼩可以改变波形的频率，有开关控制频段和波形并给单⽚机⼀个信号，由单⽚机识别并在LCD液晶屏上显⽰，电路的系统法案框图为下图1所⽰：图1 总系统框图2理论分析与计算如图2，占空⽐和频率调节电路：图2 占空⽐和频率调节电路所有波形的对称性都可以通过调节外部定时电阻来调节。
实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用【实验目的】1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。
2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。
3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。
4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。
【实验仪器】1. 示波器DS5042型，1台。
2. 函数信号发生器DG1022型，1台。
3. 电缆线（BNC型插头），2条。
【实验内容与步骤】1. 利用示波器观测信号的电压和频率（1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-1所示的正余弦波形，显示在示波屏上。
图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形（2）用示波器对图1-1中所示的正余弦波形进行测量并填写下表表1-1 正余弦信号的电压和时间参数的测量电压参数（V）时间参数峰峰值最大值最小值频率（Hz）周期（ms）正弦信号3sin(200πt)余弦信号3cos(200πt)2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形（1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-2所示的正余弦波形的李萨如图形，调节并正确显示在示波屏上。
图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形（3）实验指导教师检查并签字。
指导教师签字：3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形（1）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+45º)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
（2）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+135º)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
北京邮电大学电子电路实验报告实验一：函数信号发生器的设计与调测院系：信息与通信工程学院班级：2012211112姓名：卢跃凯班内序号：13学号：2012210344指导教师：廖老师课题名称：函数信号发生器的设计与调试摘要实验电路主要由两部分组成，方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。
方波由运算放大器加稳压管产生，后经积分电路形成三角波，最后通过差分放大电路，利用其传输特性曲线的非线性实现三角波——正弦波的转换。
实验电路的频率，幅度可通过电位器调节，增加两个二极管，可以改变方波占空比，完成提高要求。
关键词方波三角波正弦波幅频可调设计任务要求1、基本要求：a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。
1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真；2）方波输出电压Uopp=12V，上升、下降沿小于10us；三角波Uopp=8V；3）正弦波Uopp>1V。
b)设计该电路的电源电路（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：a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。
b)要求方波占空比在30%——70%连续可调。
设计思路，总体结构框图1、设计思路：用运算放大器加反馈构成电压比较器来产生方波；方波经积分电路形成三角波；三角波输入到差分放大电路，利用其传输特性曲线的非线性输出正弦波，完成要求。
2、原理框图：3、系统的组成框图：分块电路和总体电路的设计：（1）方波-三角波产生电路：方波输出幅度由稳压管的稳压值决定，限制在±（UZ+UD）之间。
考虑到基本要求中的，方波的峰峰值为12V，故选用稳压值为6V的稳压管2DW232。
方波经积分得到三角波，幅度为，幅值由R1和Rf的比值及稳压管的稳压值决定，因为基本要求中三角波的峰峰值为8V，因此，R1与Rf的比值为2：3。
在实际电路中，我采用的R1为20kΩ,Rf为30kΩ。
北京邮电大学课程头验报告课杲程名称：电子测量与电子电路设计题目：函数信号发生器院系: 电子工程学院电子科学与技术专业班级2013211209学生姓名：刘博闻学号2013211049指导教师：咼惠平摘要函数信号发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步，社会的发展，单一的函数信号发生器已经不能满足人们的需求，本实验设计的正是多种波形发生器。
本实验由两个电路组成，方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。
方波一三角波发生电路由自激的单线比较器产生方波，通过RC积分电路产生三角波，在经过差分电路可实现三角波—正弦波的变换。
本电路振荡频率和幅度用电位器调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定；而正弦波幅度和电路的对称性也分别由两个电位器调节，以实现良好的正弦波输出图形。
它的制作成本不高，电路简单，使用方便，有效的节省了人力，物力资源，具有实际的应用价值。
关键词：三角波方波正弦波幅度调节频率调节设计要求 (1)1 •前言 (1)2. 方波、三角波、正弦波发生器方案 (1)2.1原理框图 (1)2.2系统组成框图 (2)3. 各组成部分的工作原理 (2)3.1方波-三角波产生电路的工作原理 (2)3.2三角波-正弦波转换电路的工作原理 (4)3.3总电路图 (6)4. 用Mutisim电路仿真 (7)4.1方波一三角波电路的仿真 (7)4.2方波一正弦波电路的仿真 (8)5电路的实验结果及分析 (9)5.1方波波形产生电路的实验结果 (9)5.2方波---三角波转换电路的实验结果 (10)5.3正弦波发生电路的实验结果 (11)5.4实验结果分析 (12)6. 实验总结 (12)7. 仪器仪表清单 (13)7.1所用仪器及元器件： (13)7.2仪器清单表 (13)8. 参考文献 (16)9. 致谢 (166)方波一三角波一正弦波函数信号发生器设计要求1. 设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。
函数信号发生器及常用电信号的观察与测量实验报告09光信2班1、实验目的1）掌握常见点新高的观察与测量方法。
2）了解单片集成函数信号发生器的功能特点。
3）熟悉信号与系统试验箱信号的产生方法。
1、实验仪器1）信号与系统实验箱一台。
2） 20MHz双踪示波器一台。
3、实验原理ICL8038是单片机集成函数信号发生器，其内部框图如图1」所示。
它由恒流源人和厶、电压比较器A和B、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。
外接电容-V EE图1.1 ICL8038原理方框图外接屯容C由两个恒流源充电和放电，电压比较器A、B的阀值分别为电源电压（指人的2/3和1/3。
恒流源人和厶的人小可通过外接屯阻调节，但必须/2 >/,o当触发器的输出为低电平时,恒流源厶断开,恒流源人给C 充电，它的两端电压UC随时间线性上升，当UC达到电源电压的2/3时，电压比较器A的输出电压发生跳变，使触发器输岀由低电平变为高电平，恒流源C接通, 由于/2 > /.（设人=2人），恒流源厶将电流2人加到C上反充电，相当于C由一个净电流I 放电，C两端的电压UC 乂转为直线下降。
当它下降到电源电圧的1/3 时，电压比较器B的输出电压发生跳变，使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平，恒流源人断开，人再给C充电，…如此周而复始，产生振荡。
若调整电路，使/2 = 2/,,则触发器输出为方波，经反相缓冲器由管脚⑨输出方波信号。
C 上的电压"c上升与下降时间相等时为三角波，经屯压跟随器从管脚③输出三角波信号。
将三角波变成正弦波是经过一个非线性的变换网络（正弦波变换器）而得以实现，在这个非线性网络屮，当三角波电位向两端顶点摆动时，网络提供的交流通路阻抗会减小，这样就使三角波的两端变为平滑的正弦波，从管脚②输出。
TCL8038管脚功能如图1. 2所示。
图1. 2 1CL8038管脚图电源电压为单屯源10〜30U或双电源土5U〜土实验电路如图1.3所示。
函数信号发生器实验报告函数信号发生器实验报告引言函数信号发生器是一种广泛应用于电子实验室中的仪器设备，用于产生各种形式的电信号。
本实验旨在通过对函数信号发生器的使用和实验验证，进一步了解信号发生器的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 熟悉函数信号发生器的基本操作；2. 掌握函数信号发生器产生不同形式信号的方法；3. 通过实验验证信号发生器的输出特性。
二、实验原理函数信号发生器是一种能够产生各种形式信号的仪器，其基本原理是通过内部电路将直流电压转换为不同形式的交流信号。
常见的信号形式包括正弦波、方波、三角波等。
三、实验步骤1. 打开函数信号发生器的电源，并将输出连接到示波器的输入端。
2. 调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数，观察示波器上的波形变化。
3. 逐步调节函数信号发生器的参数，产生不同形式的信号，并记录下相应的参数设置和观察结果。
4. 将函数信号发生器的输出连接到其他电路中，观察信号在不同电路中的响应情况。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们通过调节函数信号发生器的频率、幅度和偏置等参数，成功产生了正弦波、方波和三角波等不同形式的信号。
通过示波器观察到的波形，我们可以看出不同形式的信号在频率和振幅上的差异。
在进一步的实验中，我们将函数信号发生器的输出连接到其他电路中，例如放大电路和滤波电路。
观察到信号在不同电路中的响应情况，我们可以了解到信号发生器在实际应用中的作用和效果。
五、实验总结通过本次实验，我们对函数信号发生器的基本操作和原理有了更深入的了解。
我们学会了如何通过调节函数信号发生器的参数来产生不同形式的信号，并通过连接到其他电路中观察信号的响应情况。
在实验过程中，我们也遇到了一些问题和困难，例如在调节参数时需要注意避免过大的幅度和频率，以免对电路和仪器造成损坏。
此外，我们还需要注意信号发生器的精度和稳定性，以保证实验结果的准确性。
通过本次实验，我们进一步认识到函数信号发生器在电子实验中的重要性和广泛应用。
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。
青海师范大学课程设计报告课程设计名称：函数信号发生器专业班级：电子信息工程学生姓名：***学号：***********同组人员：郭延森安福成涂秋雨指导教师：***课程设计时间：2015年12月目录1 设计任务、要求以及文献综述2 原理综述和设计方案2.1 系统设计思路2.2设计方案及可行性2.3 系统功能块的划分2.4 总体工作过程3 单元电路设计3.1 安装前的准备工作3.2 万用表的安装过程4 结束语1设计任务、要求在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路称为函数信号发生器，又名信号源或振荡器。
函数信号发生器与正弦波信号发生器相比具有体积小、功耗少、价格低等优点, 最主要的是函数信号发生器的输出波形较为灵活, 有三种波形（方波、三角波和正弦波）可供选择，在生产实践，电路实验，设备检测和科技领域中有着广泛的应用。
该函数信号发生器可产生三种波形，方波，三角波，正弦波，具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能，其产生频率信号范围1HZ～100kHZ，输出信号幅值范围0～10V，信号产生电路由比较器，积分器，差动放大器构成，频率计部分由时基电路、计数显示电路等构成。
幅值输出部分由峰值检测电路和芯片7107等构成。
技术要求：1. 信号频率范围 1Hz～100kHz；2. 输出波形应有：方波、三角波、正弦波；3. 输出信号幅值范围0～10V；4. 具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
2原理叙述和设计方案2.1 系统设计思路函数信号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，其电路中使用的器件可以是分离器件（如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管），也可以是集成器件（如单片集成电路函数信号发生器ICL8038）。
产生方波、正弦波、三角波的方案也有多种，如先产生方波，再根据积分器转换为三角波，最后通过差分放大电路转换为正弦波。
频率计部分由时基电路、计数显示电路等构成，整形好的三角波或正弦波脉冲输入该电路，与时基电路产生的闸门信号对比送入计数器，最后由数码管可显示被测脉冲的频率。
产生的3种波经过一个可调幅电路，由于波形不断变化，不能直接测出其幅值，得通过峰值检测电路测出峰值（稳定的信号幅值保持不变），然后经过数字电压表（由AD转换芯片CC7107和数码管等组成），可以数字显示幅值。
2.2设计方案及可行性方案一：采用传统的直接频率合成器。
首先产生方波—三角波，再将三角波变成正弦波。
方案二：采用单片机编程的方法来实现（如89C51单片机和D/A转换器，再滤波放大），通过编程的方法控制波形的频率和幅度，而且在硬件电路不变的情况下，通过改变程序来实现频率变换。
方案三：是利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器，其振荡频率可通过外加直流电压进行调节。
经小组讨论，方案一比较需要的元件较多，方案二超出学习范围，方案三中的芯片仿真软件中不存在，而且内部结构复杂，不容易构造，综合评定，最后选择方案一。
2.3系统功能块的划分该系统应主要包括直流稳压电源，信号产生电路，频率显示电路和电压幅值显示电路四大部分。
直流稳压电源将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压，信号产生电路产生的信号，经过适当的整形，作为频率显示电路的输入，从而达到了数字显示频率的要求；产生的信号经过幅频显示部分（峰值检测电路和数模转换），便实现了幅值数字显示。
2.4 总体工作过程先由反相输入的滞回比较器和RC电路组成方波发生电路，然后方波经积分器得到三角波，由差分放大器来完成三角波到正弦波的变换电路。
频率计部分由时基电路、计数显示电路等构成，整形好的三角波或正弦波脉冲输入该电路，与时基电路产生的闸门信号对比送入计数器，最后由数码管可显示被测脉冲的频率。
产生的3种波经过一个可调幅电路，由于波形不断变化，不能直接测出其幅值，得通过峰值检测电路测出峰值（稳定的信号幅值保持不变），然后经过数字电压表（由AD转换芯片CC7107和数码管等组成），可以数字显示幅值。
3单元电路设计一、信号产生电路1.函数发生器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（如单片集成电路函数信号发生器ICL8038）。
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，如图。
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。
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。
函数发生器组成框2 各组成部分电路的工作原理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0U =+ Z U ,则同相输入端电位p U =+ t U 。
0U 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，n U 趋于+ Z U ；但是，一旦n U =+ t U ,再稍增大，0U 从+ Z U 跃变为- Z U ,与此同时p U 从 t U 跃变为- t U 。
随后，0U 又通过R3对电容C 反向充电，如图中虚线箭头所示。
n U 随时间逐渐增长而减低，当t 趋于无穷大时，n U 趋于- Z U ；但是，一旦n U =- t U ,再减小，0U 就从- Z U 跃变为+ Z U ，p U 从- t U 跃变为+ t U ，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。
② 方波—三角波转换电路的工作原理图2—2 方波—三角波转换电路图2—2所示的电路能自动产生方波—三角波。
工作原理如下：若R2左断开，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ia U ，R1称为平衡电阻。
比较器的输出01U 的高电平等于正电源电压+ cc V ，低电平等于负电源电压- ee V （|+ cc V |=|- ee V |）, 当比较器的U+=U- =0时，比较器翻转，输出01U 从高电平跳到低电平- ee V ,或者从低电平ee V 跳到高电平cc V 。
设01U =+cc V 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ia U -为223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++若01U = -ee V ,则比较器翻转的上门限电位ia U +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 V R RP +-=-=+由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图2—3所示图2—3 比较电压传输特性 图2—4 方波、三角波的转化R2左端断开后，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 tR 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，其波形关系如图2—4所示。
R2左端闭合，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：a) 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。
b) 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。
③三角波—正弦波转化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： 011/1id 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25°C 时，T U ≈26mV 。
如果id U 为三角波，设表达式为44434m id m U T t T U U T t T ⎧⎛⎫- ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩022T t T t T ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭式中，m U —三角波的幅度；T —三角波的周期。
图2—5 三角波—正弦波变换为使输出波形更接近正弦波，由图可见：a)传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；b)三角波的幅度Um 应正好使晶体管接近饱和区或截止区。
图2—6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。
图2—6三角波—正弦波变换电路2. 计频显示电路测量正弦波、方波、三角波的频率，利用施密特触发器将输入信号整形为方波，并利用计数器测量1s内脉冲的个数，利用锁存器锁存，稳定显示在数码管上。
