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第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如下：二、设计要求1．基本要求（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2．发挥部分（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；（2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。
三、评分意见项目得分基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30实际完成情况50总结报告20 发挥部分完成第一项 5完成第二项15完成第三项20题目二多路数据采集系统一、设计任务设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。
具体设计任务是：（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
二、设计要求1．基本要求（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。
（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。
将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
（3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集（即1路、2路……8路、……1路）和选择采集（任选一路）二种方式。
名称：一种同时匹配的低噪声放大器说明书摘要本实用新型公开了一种同时匹配的低噪声放大器(Low Noise Amplifier-LNA)，特别涉及一种应用在集成电路(Integrated Circuit)设计中的同时匹配的低噪声放大器。
本实用新型首先通过一个源简并电感(Source Degeneration Inductance)串联在MOS 晶体管的源极以提供串联负反馈效应，使得MOS 管栅极的输入阻抗in Z 和噪声最优源阻抗opt Z 满足*in opt Z Z ；然后利用一个L 型输入匹配网络，将MOS 管的栅极匹配到信号源，从而使得本低噪声放大器的输入级同时实现了噪声匹配和功率增益匹配，不仅能够达到低噪声放大器的最小噪声系数min NF ，而且实现了功率的最大传输；最后利用一个L 型输出匹配网络，实现MOS 管的漏极与负载之间的匹配。
本实用新型能够利用功耗约束噪声优化技术(Power-Constrained Noise Optimization Technique)选择MOS 管M1的适当尺寸，在功耗约束条件下实现低噪声放大器输入端的同时匹配。
摘要附图权利要求书1、一种同时匹配的低噪声放大器，其特征在于，用集成电路(Integrated Circuit)工艺实现，即将有源和无源元器件制作在同一块半导体基片上来实现低噪声放大器的设计，并且在输入级能够同时实现噪声匹配和功率匹配设计。
2、如权利要求1所述的一种同时匹配的低噪声放大器，其特征在于，包括：MOS 晶体管M1作为放大器件按照共源结构连接；源简并电感s L (Source Degeneration Inductance)连接在MOS 管的源极和地电位之间，其提供的串联负反馈效应使MOS 管栅极的输入阻抗等于或近似等于噪声最优源阻抗的共轭；电容1C 和电感1L 组成一个L 型输入匹配网络，其中一端与MOS 管栅极相连，另一端通过隔直电容c C 与信号源连接；电容2C 和电感d L 组成一个L 型输出匹配网络，其中一端与MOS 管漏极相连，另一端与负载连接；限流电阻d R 一端于电源dd V 相连，另一端与d L 相连；一个电流镜电路由晶体管M2、电阻器1R 和2R 组成，M2的栅极和漏极相连，源极接地电位，1R 的一端与电源Vdd 相连，另一端与M2的漏极相连，2R 的一端与M2的栅极相连，另一端连接在c C 和1L 的公共连接点上。
全国大学生电子设计竞赛培训系列教程《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计》内容简介本书是全国大学生电子设计竞赛培训系列教程之一——《基本技能训练与单元电路设计》分册。
全书共7章，主要介绍了“全国大学生电子设计竞赛”的基本情况、设计竞赛命题原则及要求、历届考题的类型、考题所涉及的知识面和知识点、竞赛培训流程，以及赛前、竞赛期间的注意事项等内容；并较详细地讲解了电子竞赛制作的基础训练、单片机最小系统和可编程逻辑器件系统设计制作；最后介绍了单元电路的工作原理、设计与制作。
本书内容丰富实用，叙述简洁清晰，工程性强，可作为高等学校电子信息科学与工程类专业、电气工程及自动控制类专业的大学生参加“全国大学生电子设计制作竞赛”的培训教材，也可作为各类电子制作、详程设计、毕业设计的教学参考书，以及电子工程技术工程师的参考书。
前言全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司、信息产业部人事司共同主办的面向大学生、大专生的群众性科技活动，目的在于推动普通高等学校的信息电子类学科面向21世纪的课程体系和课程内容改革，引导高等学校在教学中培养大学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，加强学生工程实践能力的训练和培养，鼓励广大学生踊跃参加课外活动，把主要精力吸引到学习和能力培养上来，促进高等学校形成良好的学习风气，同时也为优秀人才脱颖而出创造条件。
全国大学生电子设计竞赛自1994年至今已成功举办了七届。
深受全国大学生的欢迎和喜爱，参赛学校、队和学生逐年递增。
全国大学生电子设计竞赛组委会为了组织好这项竞赛事，编写了电子设计竞赛获奖作品选编，深受参赛队员的喜爱。
有许多参赛队员和辅导教师反映，若能编写一部从基本技能训练、单元电路设计直至综合设计系列教程，那将是锦上添花。
2006年北京理工大学罗伟雄教授在湖南指导工作时也曾提出这个设想。
当时就得到了国防科技大学的领导和教员响应。
立即组建了“全国大学生电子设计竞赛培训系列教程编写委员会”。
第一部分电源与信号源类
课题1 简易数控直流电源
课题2 直流稳定电源
课题3 数控直流电流源
课题4 实用信号源的设计和制作
课题5 三相正弦波变频电源
课题6 开关稳压电源
第二类仪器仪表及放大器类
课题1 实用低频功率放大器
课题2 简易电阻、电容和电感测试仪课题3 简易数字频率计
课题4 测量放大器
课题5 数字式工频有效值多用表
课题6 频率特性测试仪
课题7 波形发生器
课题8 高效率音频功率放大器
课题9 电压控制LC振荡器
课题10 宽带放大器
课题11 低频数字式相位测量仪
课题12 简易逻辑分析仪
课题13 正弦信号发生器
课题14 集成运放参数测试仪
课题15 简易频谱分析仪
课题16 音频信号分析仪
课题17 数字示波器
课题18 程控滤波器
第三类数据采集与处理类
课题1 多路数据采集系统
课题2 简易数字存储示波器
课题3 数据采集与传输系统
第四类高频电子线路（无线电）类课题1 简易无线电遥控系统
课题2 调幅广播收音机
课题3 短波调频接收机
课题4 调频收音机
课题5 单工无线呼叫系统
课题6 无线识别装置
第五类控制类
课题1 水温控制系统
课题2 自动往返电动小汽车课题3 简易智能电动车
课题4 液体点滴速度监控装置课题5 悬挂运动控制系统
课题6 电动车跷跷板。
有源隔离型4-20mA信号变换电路的设计1、设计基本要求：1、电源供电24Vdc，输入电流4-20ma，输出电流4-20ma。
2、输出电流4-20ma带负载能力达到300欧姆。
3、电源供电24Vdc，输入电流4-20ma，输出电流4-20ma三者相互隔离。
4、输出电流跟踪输入电流变化，跟踪精度达到1%。
2、发挥部分：直接以PT100的电阻输入替代输入电流4-20ma电流，实现隔离型热电阻变送器功能。
即100欧电阻输入，输出4毫安，138.5欧姆电阻输入，输出20毫安。
具体电路请记笔记。
可参考：/more.asp?name=xinjihua&id=37300的相关资料提高题1：无源二线制隔离型4-20mA信号变换电路的设计1、无源供电，输入电流4-20ma负载能力达到500欧姆。
2、输入电流4-20ma，输出电流4-20ma。
3、输出电流4-20ma负载能力达到200欧姆。
4、输入电流4-20ma既作为信号传递，又作为设备供电电源。
5、输入电流4-20ma，输出电流4-20ma二者相互隔离。
下面是对“2009年全国大学生电子设计竞赛题目分析”请您参考。
这是北京理工大学一个电子竞赛组委会专家分析的情况，现跟您分享一下，如果需要什么资料可及时联系王浩。
首先，09年题目应该与往年差异不大。
无非是仪器类、电源类、放大器类、控制类等几大块。
所以现在老师用以前的训练模式给学生打基础应该没什么问题。
但有一下几点要注意：1、因为推荐全国都有笔试考核，笔试多数以电子基础、模电知识为主，所以09年全国题目应该会继续在模电题目上下功夫，而数字电路，因为现在出题难度、芯片功能等原因，可能会不再考。
2、频谱仪、信号发生器、相位仪等相关题目都基本出过，所以如果仪器类继续出题目的话，可能还是在原先的基础上加强功能或者增加难度，但是这类型题目出的次数都比较多，不怀疑换类型的可能。
仪器方面也要根据实验常用的仪器来判断哪些仪器在往年还没有涉及，而有可能当做新的方向来考核的,比如失真度仪什么的。
基于FPGA的实用多功能信号发生器的设计与制作基于FPGA的实用多功能信号发生器的设计与制作摘要多功能信号发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了信号源的发展方向。
直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术，其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。
由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高函数发生器的性能，降低生产成本。
本文首先介绍了函数信号发生器的研究背景和DDS的理论。
然后详尽地叙述了利用Verilog HDL描述DDS模块的设计过程，以及设计过程中应注意的问题。
文中详细地介绍了多种信号的发生理论、实现方法、实现过程、部分Verilog HDL代码以及利用Modelsim仿真的结果。
文中还介绍了Altera公司的DE2多媒体开发平台的部分功能及使用，并最终利用DE2平台完成了多功能信号发生器的大部分功能。
包括由LCD显示和按键输入构成的人机界面和多种信号的发生。
数字模拟转换器是BURR-BROWN 公司生产的DAC902。
该信号发生器能输出8种不同的信号，并且能对输出信号的频率、相位以及调制信号的频率进行修改设定。
关键词：信号发生器；DDS；FPGA；DE2Practical FPGA-based multi function signal generatordesign and productionAbstractMulti function signal generator has become the most widely used in modern testing field of general instrument, and has represented one of the development direction of the source. Direct digital frequency synthesis (DDS) is a totaly digital frequency synthesis technology, which been put forward in the early 1970s. Using a look-up table method to synthetic waveform, it can satisfy any requirement of waveform produce. Due to the field programmable gates array (FPGA) with high integrity, high speed, and large storage properties, it can realize the DDS technology effectively, increase signal generator’s performance and reduce production costs.Firstly, this article introduced the function signal generator of the research background and DDS theory. Then, it described how to design a DDS module by Verilog HDL, and introduced various signal occurs theory, method and the implementation process, Verilog HDL code and simulation results.This paper also introduces the function of DE2 multimedia development platform, and completed most of the functions of multi-function signal generator on DE2 platform finally. Including the occurrence of multiple signal and the man-machine interface which composed by LCD display and key input. Digital-to-analog converters is DAC902, which produced by company BURR-BROWN.This signal generator can output eight different kinds of signals, and the frequency of the output signal, phase and modulation frequency signal also can be modifyed.Key Words: Signal generator; DDS; FPGA; DE2目录论文总页数：34页1 引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外波形发生器的发展现状 (1)1.3本文研究的主要内容 (2)2 信号发生器原理 (2)2.1直接数字频率合成技术的基本原理 (2)2.2相位偏移控制 (3)2.3多种信号的发生 (3)2.3.1方波的发生 (3)2.3.2三角波发生 (4)2.2.3锯齿波发生 (4)2.3.4 PWM信号发生 (4)2.3.5 SPWM信号发生 (5)2.3.6 AM信号发生 (5)2.3.7 FM信号发生 (6)2.4DDS的特点 (7)2.4.1 DDS 的优点 (7)2.4.2 DDS 系统的缺点 (7)3 系统整体设计 (8)3.1硬件部分 (8)3.1.1 DE2实验板 (8)3.1.2 LCD模块 (9)3.1.2 DAC902 (11)3.2基于VERILOG的FPGA设计 (12)3.3软件工具 (12)3.3.1 Modelsim (12)3.3.2 Quartus (12)3.4系统设计 (13)3.4.1 系统初始化模块 (13)3.4.2按键模块和LCD模块 (13)3.4.3 RAM模块 (14)3.4.4数据转换模块 (15)3.4.5 DAC驱动模块 (15)3.4.6系统的运行 (15)4 VERILOG HDL代码实现与仿真 (15)4.1信号发生器模块 (15)4.1.1频率控制字和相位累加器 (15)4.1.2 相位偏移控制 (16)4.1.3正弦波发生模块 (17)4.1.4 方波发生模块 (17)4.1.5 三角波发生模块 (18)4.1.6 锯齿波发生模块 (18)4.1.7 PWM信号发生模块 (19)4.1.8 SPWM信号发生模块 (19)4.1.9 AM信号发生模块 (20)4.1.10 FM信号发生模块 (21)4.2按键输入模块 (22)4.3LCD显示模块 (23)4.4RAM模块 (24)4.5数据转换模块 (25)5 系统测试 (26)5.1控制及显示部分测试 (27)5.2输出频率测试 (27)5.3信号发生测试 (28)5.3.1 正弦波、方波、三角波、锯齿波测试 (28)5.3.2 PWM信号测试 (29)5.3.3 SPWM信号测试 (29)5.3.4 AM信号测试 (29)5.3.5 FM信号测试 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢...................................................... 错误!未定义书签。
无线网络覆盖解决方案二零一二年二月目录第一章无线传输技术概述 (3)1.1 无线局域网标准简介 (3)1.2 无线技术的特性(802.11 标准) (3)1.3 无线技术和有线技术的比较 (4)1.4 无线局域网的未来 (5)1.5 价格优势 (6)第二章无线局域网可行性分析 (6)2.1安全可靠性原则 (6)2.2先进性开放性及实用性原则 (6)2.3使用灵活性原则 (6)2.4可维护可扩展性原则 (7)第三章无线网络覆盖方案设计 (7)3.1需求分析 (7)3.2方案设计 (7)方案说明 (8)方案说明 (10)3.3 AP部署信道划分 (11)第一章无线传输技术概述无线网络自诞生以来，已被公认为可为用户提供前所未有的灵活性和便利性，以及在提高工作效率，减少工作压力，改善生活水平乃至提高用户社会地位等方面都具有得天独厚的优势。
随着Internet的成熟发展，信息的获得更为便利。
信息的及时交换与传递显得非常重要，很多企业相继开办了分支机构，第二厂区等多个办公或者生产点。
而随着企业管理上的需求，需要将这些分散的点的计算机组成一个局域网，而WLAN（无线局域网）无线桥接就应运而生，同时可针对各类监控数据以tcp/ip协议的方式进行传输，它以安全、方便、快捷、经济多项优点受到人们青睐，成为多点联网的首选方案。
1.1 无线局域网标准简介IEEE 802.11bIEEE 802.11 Task Group b于1999年底定IEEE 802.11b标准，以直序展频(又称DSSS；Direct Sequence Spread Spectrum)作为调变技术，所谓「直序展频」是将原来1个位的讯号，利用10个以上的位来表示，使得原来高功率、窄频率的讯号，变成低功率、宽频率。
另外一方面，802.11b传输速率最高可达到11Mbps，频段则采用2.4GHz免执照频段，但目前已基本被淘汰。
IEEE802.11aIEEE 802.11a由于传输速率可高达108Mbps，有五个独立频道，使用在点数比较多地环境下，有效带宽高，抗干扰能力强。
全国大学生电子设计竞赛题目分析全国大学生电子设计竞赛题目类型简介由国家教委高教司倡导并组织的全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2003年已经成功地举办了6届。
从6届电子设计竞赛的试题来看，可以归纳成7类，即：（1）电源类：简易数控直流电源（第一届），直流稳压电源（第三届）；（2）信号源类：实用信号源的设计和制作（第二届），波形发生器（第五届），电压控制LC振荡器（A题）（第六届）；（3）高频无线电类：简易无线电遥控系统（第二届），调幅广播收音机（第三届），短波调频接收机（第四届），调频收音机（第五届）；（4）放大器类：实用低频功率放大器（第二届），高效率音频功率放大器（第五届），宽带放大器（B题）（第六届）；（5）仪器仪表类：简易电阻、电容和电感测试仪（第二届），简易数字频率计（第三届），频率特性测试仪（第四届），数字式工频有效值多用表（第四届），简易数字存储示波器（第五届），低频数字式相位测量仪（C题）（第六届），简易逻辑分析仪（D题）（第六届）；（6）数据采集与处理类：多路数据采集系统（第一届），数字化语音存储与回放系统（第四届），数据采集与传输系统（第五届）。
（7）控制类：水温控制系统（第三届），自动往返电动小汽车（第五届）；简易智能电动车（E题）（第六届）；液体点滴速度监控装置（F题）（第六届）。
从以上试题可见，试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点。
涉及到的电子信息类专业的课程有：低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、可编程逻辑器件、EDA设计等；实践性教学环节有：电子线路实验课、微机原理实验课、课程设计、生产实习等；可选用的器件有：晶体管、集成电路、大规模集成电路、单片机、可编程逻辑器件等；设计手段必须采用现代电子设计方法与开发工具，如VHDL语言、Xilinx Foundation Series EDA工具、单片机编程器等。
不难看出，电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平，又引导高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。
实用信号源的设计和制作目录第1章设计任务书 (1)1.1任务 (1)1.2要求 (1)第2章总体方案设计 (2)2.1本设计总体方案 (2)2.2正弦波信号生成方案 (2)2.2.1振荡信号的生成方法 (3)2.2.2RC振荡原理与振荡条件 (3)2.2.3振荡电路的稳幅方法 (5)2.3频率步进方案 (6)第3章电路设计和仿真分析 (8)3.1RC振荡与稳幅电路设计 (8)3.1.1电路参数计算 (8)3.1.2电路仿真与分析 (10)3.2正弦波调幅电路设计 (11)3.2.1电路参数计算 (11)3.2.2电路仿真与分析 (12)3.3脉冲波生成电路设计 (13)3.3.1电路参数计算 (13)3.3.2电路仿真与分析 (14)3.4频率计的设计 (18)第4章设计总结 (20)参考文献 (21)附录Ⅰ仿真电路图 (22)附录Ⅱ 10MHZ频率计 (23)第1章设计任务书1.1任务在给定±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。
1.2要求1．基本要求（1）正弦波信号源① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz② 频率稳定度：优于10-4③ 非线性失真系数≤3%（2）脉冲波信号源① 信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz② 上升时间和下降时间：≤1μs③ 平顶斜降：≤5%④ 脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2%（3）上述两个信号源公共要求① 频率可预置。
② 在负载为600Ω时，输出幅度为3V。
③ 完成5位频率的数字显示。
2．发挥部分（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。
（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。
（3）正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为1Hz。
（4）降低正弦波非线性失真系数。
第2章 总体方案设计2.1 本设计总体方案由于对可编程器件等知识掌握有限，本设计采用采用分立元件实现方案一：如图2.1所示。
图2.1 信号输出方案一方案二：如图2.2所示。
图2.2 信号输出方案二考虑电路结构和实现方便，拟采用方案二。
系统总体框图如图2.3所示。
所设计的信号发生器由振荡电路、稳幅电路、正弦波调幅电路、电压比较电路、脉冲波调幅电路组成。
频率产生单元由振荡电路和电压放大电路构成，能够产生频率可调的正弦波信号，正弦波信号的幅度调整后经电压比较器和脉冲调幅电路输出要求的脉冲波。
图2.3系统总体框图2.2 正弦波信号生成方案信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、频率设置精度、相位噪声、信号频谱纯度是信号发生器性能的重要指标，都与频率产生单元有关，在本设计中频率产生单元首先生成正弦波信号，正弦波信号的频率大小直接影响后面脉冲波信号的步进，因此正弦波信号的产生方法十分重要。
正弦波信号的生成包括振荡和稳幅两个过程。
2.2.1振荡信号的生成方法振荡信号可以由三种形式的振荡器产生。
1. LC 振荡器这种振荡器，由于LC 体积大、频率变化范围小、品质因数Q 值较小，故一般不太适合用于低频信号振荡器，而在一般高频信号振荡器中使用较多。
2. 差频振荡器由一稳定的基准频率振荡器与可调频率振荡器产生差频信号，此差频信号经过低频滤波、放大后作为信号源输出信号。
这种振荡器频率覆盖面宽，缺点是受高频基准振荡器频率稳定度的影响很大，所以输出频率稳定性较差，在低频端尤为显著，使用时需要经常校正。
3. RC振荡器RC 振荡器用电阻代替了电感器，使结构简单、紧凑，不仅降低了成本，而且还具有较高的频率稳定性，调节使用较方便，因而在低频信号发生器中被广泛地应用。
典型的RC 振荡器叫做文氏电桥振荡器。
文氏电桥振荡器的优点是在同一频段内比LC 振荡器的频率范围宽，其频率变化比值（以最高频率与最低频率之比表示）可达10∶1，而LC 振荡器只有3∶1左右。
振荡波形是正弦波，失真小。
频率稳定性高，在所有工作频率范围内，振幅几乎等于常数。
低频信号发生器中多采用这种电路。
因此设计中采用RC 振荡器产生正弦振荡信号。
2.2.2 RC振荡原理与振荡条件正弦波产生电路一般应放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路几个基本组成部分。
判断一个电路是否为正弦波振荡器，就看其组成是否含有上述四个部分。
1. RC桥式振荡电路的构成RC桥式振荡电路如图2.4所示。
RC 串并联网络接在运算放大器的输出端和同相输入端构成了带有选频作用的正反馈网络，另外Rf、R1接在运算放大器的输出端和反相输入端之间，与集成运放一起构成负反馈放大电路。
由图2.5可见，正反馈电路与负反馈电路构成一文氏电桥电路，运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上，所以把这种振荡电路称为RC桥式振荡电路。
2. 正弦振荡条件判断正弦振荡的一般方法是：（1）是否满足相位条件，即电路是否为正反馈，只有满足相位条件才有可能振荡；（2）放大电路的结构是否合理，有无放大能力，静态工作点是否合适。
（3）分析是否满足幅度条件, 检验 ，若 ① ，则不可能振荡；② ，能振荡，但输出波形明显失真；③ ，产生振荡。
振荡稳定后 ，再加上稳幅措施，振荡稳定，而且输出波形失真小。
对于图2.5，输入信号由同相端输入（即振荡信号由此输入），根据虚短、虚断可求得负反馈闭环电压放大倍数为：（2-2）振幅条件： （2-3）相位起振：（2-4）∙∙F A 1<∙∙F A 1>>∙∙F A 1>∙∙F A 1=∙∙F A2）二极管稳幅图2.5 二极管稳幅电路及原理图2.5（a ） 中二极管VD1 和VD2 用以改善输出电压波形，稳定输出幅度。
起振时，由于集成运放的输出电压很低，VD1 和VD2 接近于开路，负反馈并联电路的等效电阻近似等于Rf ， AF > 1，电路产生振荡．随着集成运放输出电压的增大，当Rf 上的分压超过二极管的正向导通电压时，流过Rf 上的电流被分流，负反馈支路的反馈系数增大，迫使AF 逐渐等于1，最终电路进入稳幅工作状态。
考虑到调试的方便，设计中采用二极管稳幅方法。
(b ) 稳幅原理2.3 频率步进方案若要实现输出的信号频率范围为20Hz ～20KHz ，频率步进为5Hz ，可以使用键盘或开关输入的方式，在这里为了调试方便，保证实验的精确性并且实现频率的细微调整，尤其是10KHz 以上频率的微调，将频率按照10倍频程分为3段：20～200～2000～20KHz ，每个频段的RC 振荡电容分别为0.1μF 、0.01μF 、0.001μF ，由拨码开关J1实现电容的接入。
设RC 振荡电路串、并支路的电阻分别为1R 和2R ，电容分别为1C 和2C 。
若R1 =R2=R ，C1=C2=C ，则电路的振荡频率为RCf π210= （3-1）设频率由1f 步进到2f ，步长为5Hz ，则电阻R 的变化量为)11(2121f f C R -=∆π （3-2）在不同频段（C 为不同值）时电阻R 的取值和变化见表2-1。
通过上面的分析计算知在不同的频段，当频率5Hz 步进时，电阻R 的变化不同，大到十几K Ω，小到几Ω，由于精度所限，大多数双联电位器的精度为5%，因此为实现频率的微小步进，应将电阻分档，实现频率由粗调到微调的细化。
调频时，首先调节100K Ω的双联电位器，再逐级调节10 K Ω、1 K Ω、100Ω、20Ω的电位器，这样可实现频率5Hz步进。
第3章电路设计和仿真分析本设计采用的设计方案为RC文氏桥振荡----稳幅振荡---正弦波调幅----电压比较---脉冲波调幅----整形。
3.1RC振荡与稳幅电路设计3.1.1电路参数计算图3.1为RC文氏桥振荡与稳幅电路。
设计上采用了多级电阻和多级双联电位器实现频率的分段和步进。
图3.1 RC振荡电路3.1.2电路仿真与分析下面以Multisim11.0为工作平台，分析RC 桥式正弦波振荡电路。
首先创建实验电路。
运行Multisim11.0软件进入主窗口，将原理图中的所有元件和仪器从元件库中调出并设置好参数，编辑电路如图3.1，图中电路符号均采用北美标准（ANSI）。
加上示波器和频率计，图3.1中RC文氏桥输出的电压接在示波器的Channel A，稳幅电路的输出信号Vb接在示波器的Channel B和频率计上。
打开示波器面板，将Time base 设置为200μs/DIV，显示方式设置为Y/T，Channel A 和Channel B 设置为5 V/DIV。
启动仿真开关后，若振荡没有建立，逐级调节双联电位器，直到波形无明显失真并满足频率要求。
图 3.2 C=0.01μF，R=55.56KΩ时的正弦波稳幅输出图形和频率计的输出值，此时频率为452Hz，频率的稳定度很好。
图3.2中振幅较大的是集成运放输出电压Vb的波形，振幅较小的是集成运放同相输入端电压Va的波形。
图3.2 C=0.01μF时R=55.56KΩ时的稳幅图形图3.3 C=0.01μF时R=55.56KΩ时的频率计的输出调节1KΩ的电位器的值，可实现频率步进，如图3.4所示，可见可以实现5Hz 的步进。
图3.4 C=0.01μF时R= R=55.56KΩ时的频率计的输出3.2正弦波调幅电路设计3.2.1电路参数计算正弦波调幅电路如图3.5所示。
R1410kΩ图3.5 正弦波调幅电路为实现300mv ～3v 的输出要求，在稳幅电路后设计了分压电路，分压后的输出电压Vc 为：Vb Vb R R R Vc 7.21676=+=(3-3)该分压电路由开关J3控制其接入电路，当稳幅电路输出的电压较大时，按下开关J3，接入分压电路，降低Vc 后，再由后面的调幅电路调整输出信号的幅度。
在运放TL082的负反馈支路中设置了幅度粗调电位器R14和细调电位器R13，可实现输出电压的精确调整。
3.2.2 电路仿真与分析先调节幅度粗调电位器R14，再调节细调电位器R13 ，在R 为600 Ω时，可精确实现输出幅度为3V 。
图3.6所示为 R=600Ω时经调幅后的仿真图形图3.6 R=600Ω时经调幅后的仿真图形3.3 脉冲波生成电路设计3.3.1 电路参数计算脉冲波生成电路图如图3.7所示。
其中第一个运放是电压比较器，其输出电压为正弦波调幅电路的输出电压Vd 与Ve 比较的结果，当Vd 大于Ve 时，运放输出满幅值+15V ，当Vd 小于Ve 时，运放输出-15V 。
电位器R24用于调整比较电压Ve 的大小，以便改变输出脉冲波的占空比。
V V K R R Ve 5130302024-⨯Ω+= (3-4)第二个运放用来调节脉冲波的幅度，与正弦波幅度的调节方法相似。
图3.7 脉冲波生成电路3.3.2电路仿真与分析当R24=5KΩ时，占空比为50%，仿真图形如图3.8所示，上升时间为3.766sμ，下降时间为3.766sμ，与实验要求的1sμ有差距，若在输出信号后加上触发电路整形，则波形会更理想，由于时间问题，这里暂不做调整。
