模电函数发生器课程设计报告分解
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模拟电子技术课程设计--函数发生器的设计与调试
《模拟电子技术课程设计》学生姓名：王思嘉指导教师：缪新颖学号： 1005130315 专业班级：自动化10-3 所在学院：信息工程学院时间： 2012年6月25～29日大连海洋大学课程设计报告纸目录1.设计题目┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 32.技术指标┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 33. 方案的分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 34. 电路设计及方案选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 45. 电路调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 76. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄８7. 实验总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 98. 参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10学院: 信息工程学院专业班级: 自动化10-3 姓名: 王思嘉学号:1005130315 函数发生器的设计与调试一.设计题目：函数发生器的设计与调试二.技术指标：f=100HZ—1KHZ 可调，方波幅值±6V，三角波幅值±4V三.方案的分析：共有两种方案可供选择。
方案一从方波发生器开始，接一个积分电路获得三角波，再通过低通滤波器将三角波转化为正弦波，从而获得三种波形。
方案1、方波发生器、积分电路、低通滤波器方案二由ＲＣ振荡电路开始获得一个正弦波，再通过电压比较器得到方波，最后接积分电路获得三角波。
方案2、RC振荡电路、电压比较器、积分电路我用Multisim软件分别模拟了两种情方案。
四.电路设计及方案选择仿真软件为Multisim，Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
方案一、从左到右三个７４１芯片分别接了方波电路，三角波电路以及低通滤波器。
函数发生器的设计------模拟电子技术课程设计
分析仿真结果：分析仿真结果，判断设计是否满足要求，如有问题，进行修改和优化
搭建仿真模型：根据设计要求，搭建函数发生器的仿真模型
设定仿真参数：设定仿真所需的参数，如频率、幅度、相位等
模拟电子技术课程设计中的函数发生器设计
模拟电子技术课程设计是电子工程专业的必修课程
设计目标：掌握模拟电子技术，提高实践能力
高精度和高稳定性：函数发生器将更加精确和稳定，满足更高要求的测试需求
技术挑战：如何实现高精度、高稳定性的函数发生器
市场竞争：如何应对国内外竞争对手的挑战
市场需求：如何满足不同行业对函数发生器的需求
发展趋势：如何把握未来函数发生器的发展趋势，如智能化、网络化等
汇报人：
感谢您的观看
设计背景：模拟电子技术在电子工程领域具有广泛应用
函数发生器是模拟电子技术课程设计中的重要项目
设计目标：实现一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计方案：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
实现方法：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计步骤：设计电路、制作电路、测试电路、调试电路
科研教育：用于科研实验和教育教学，进行信号发生和模拟
电子测量：用于测量电子设备的性能和参数
通信系统：用于模拟通信信号，进行通信系统的测试和调试
便携性和小型化：函数发生器将更加便携和小型化，方便携带和使用
网络化和远程控制：函数发生器将支持网络化和远程控制，方便远程操作和监控
数字化和智能化：函数发生器将更加智能化，能够自动生成和调整信号
组成结构：包括振荡器、放大器、滤波器、调制器等部分
应用领域：电子测量、通信、雷达、自动控制等领域
显示和操作界面：显示信号发生器的工作状态和参数设置，并提供操作界面供用户进行参数设置和操作。
搭建仿真模型：根据设计要求，搭建函数发生器的仿真模型
设定仿真参数：设定仿真所需的参数，如频率、幅度、相位等
模拟电子技术课程设计中的函数发生器设计
模拟电子技术课程设计是电子工程专业的必修课程
设计目标：掌握模拟电子技术，提高实践能力
高精度和高稳定性：函数发生器将更加精确和稳定，满足更高要求的测试需求
技术挑战：如何实现高精度、高稳定性的函数发生器
市场竞争：如何应对国内外竞争对手的挑战
市场需求：如何满足不同行业对函数发生器的需求
发展趋势：如何把握未来函数发生器的发展趋势，如智能化、网络化等
汇报人：
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设计背景：模拟电子技术在电子工程领域具有广泛应用
函数发生器是模拟电子技术课程设计中的重要项目
设计目标：实现一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计方案：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
实现方法：采用模拟电子技术，设计一个具有一定频率和幅度的函数发生器
设计步骤：设计电路、制作电路、测试电路、调试电路
科研教育：用于科研实验和教育教学，进行信号发生和模拟
电子测量：用于测量电子设备的性能和参数
通信系统：用于模拟通信信号，进行通信系统的测试和调试
便携性和小型化：函数发生器将更加便携和小型化，方便携带和使用
网络化和远程控制：函数发生器将支持网络化和远程控制，方便远程操作和监控
数字化和智能化：函数发生器将更加智能化，能够自动生成和调整信号
组成结构：包括振荡器、放大器、滤波器、调制器等部分
应用领域：电子测量、通信、雷达、自动控制等领域
显示和操作界面：显示信号发生器的工作状态和参数设置，并提供操作界面供用户进行参数设置和操作。
模电课程设计：函数信号发生器的设计
《电路与模拟电子技术》课程设计任务书低频函数信号发生器的设计任务和要求：1 设计并制作能产生正弦波、矩形波（占空比可调）和锯齿波等多种信号的函数信号发生器。
2 主要技术指标和要求（1）输出的各种信号波形工作频率范围10Hz~10kHz，连续可调；（2）输出的各种信号波形幅值0~10V，连续可调。
高精度60Hz信号频率，经电容C3耦合到运放器741的②脚进行信号放大，然后从741的⑥脚输出。
调节电位器RP时，XS1插口输出0～1V,XS2插口输出0～0.1V的低频信号。
其实，C2、C5为电源滤波电容。
c3、C6为741的输入、输出耦合电容。
R5、R4为高频补偿电路。
R2、R4构成分压衰减电路。
R6为反馈电阻用以提高电路的稳定度。
CD4060各脚的输出频率：③脚为2Hz，②脚为4Hz，⑥脚为240Hz，④脚为480Hz，⑤脚为960Hz，⑦脚为1920Hz。
1 画原理图本设计中要求用Protel软件完成原理图以及PCB板。
我用的是Protel2004版本。
电路原理图的设计是印制电路板设计中的第一步，也是非常重要的一步。
电路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。
首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。
电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：1、设置电路图纸参数及相关信息根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为以后的设计工作建立一个合适的工作平面。
2、装入所需要的元件库将所需的元件库装入设计系统中，以便从中查找和选定所需的元器件。
3、设置元件将选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件在工作平面上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的布线工作打好基础。
模拟电子技术课程设计-函数信号发生器
课程设计报告题目正弦信号发生器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10电气（2）班学生姓名卢妮妮学号1004202018课程设计地点 C206课程设计学时 1周指导教师朱一纶金陵科技学院教务处制摘要当代电子技术的迅速发展，为人们的文化、物质生活提供了优越的条件，数码摄像机、家庭影院、空调、电子计算机等，都是典型的电子技术应用实例，可谓是琳琅满目、异彩纷呈。
至于电子技术在科技领域的应用，更是起着龙头的作用，例如通信工程、测控技术、空间科学等比比皆是。
而信号发生器在电子技术中发挥着重要的作用。
所谓信号发生器就是不需要外部电路输入信号，自身能够产生某种信号的电路。
许多电子电器中用到了各种形式的信号发生器（振荡器），其中大多数是正弦波振荡器，例如收音机中的本机振荡、录音机中的超音频振荡器、彩色电视机中的副载波压控振荡器，以及各种仪表中的振荡电路应用等。
本设计主要是以RC振荡器为主的正弦信号发生器。
并输出不同频率的正弦信号。
关键词：振荡器、正弦波、矩形波、三角波、频率目录第一章设计任务1.1 设计任务 (5)1.2 设计内容 (5)第二章RC桥式信号发生器2.1 RC桥式信号发生器的基本简介 (6)2.2 RC桥式信号发生器的基本组成 (6)2.3 RC桥式振荡电路的起振条件 (6)2.4 正弦波振荡电路的检验 (7)第三章电路的设计及元件的选择3.1 电路结构的确定 (8)3.2 电路元件的选择 (8)3.3元件参数表 (9)第四章电路的设计4.1 Multisim仿真电路图 (10)第五章Multisim仿真分析5.1 自激电路的起振 (11)5.2 电路的调试与输出波形 (11)5.3 数据的测量与记录 (12)5.4 比较分析 (12)第六章矩形波和三角波产生电路6.1 正弦波-矩形波转换电路 (13)6.2 矩形波-三角波转换电路 (14)6.3 正弦波-矩形波-三角波信号发生器 (15)第七章设计小结 (17)第八章参考文献 (18)第一章设计任务1.1 设计任务设计一个正弦信号发生器。
模拟电子函数发生器课程设计报告
模拟电子函数发生器课程设计报告本次课程设计的主题为模拟电子函数发生器，旨在让学生深入理解电子函数发生器的原理和应用，同时通过实验操作，培养学生分析解决问题的能力和创新精神。
本文将从课程设计的目标、内容、方法、实验操作以及效果评价等方面进行阐述。
一、课程设计目标1. 理解电子函数发生器的原理和建立模型的方法；2. 掌握基本的模拟电子函数发生器电路设计方法；3. 能够完成模拟电子函数发生器的搭建和调试；4. 能够对模拟电子函数发生器进行性能测试和优化；5. 培养学生分析问题、创新思维和实验实践能力。
二、课程设计内容本次课程设计包括理论教学和实验操作，其中理论教学主要围绕模拟电子函数发生器的原理、特点、应用和建模方法展开；实验操作则包括以下几个步骤：1. 预备知识：学生要了解函数发生器的基本类型和结构，掌握函数发生器的实验操作流程，以及熟悉基本仪器的使用方法。
同时要学习课程设计所需要的电路设计方法和软件操作等相关知识。
2. 设计电路：学生在掌握预备知识后，开始进行电路的设计。
首先需要根据要设计的波形类型进行分析，然后选择相应的电路结构进行设计。
学生需要注意电路分析和计算，同时对电路中的元器件进行选择和配置，满足要求的波形输出。
3. 搭建和调试电路：学生需要在电路板上完成电路的搭建，并配合示波器、函数发生器、万用表等测试仪器进行调试和优化。
在调试的过程中，学生需要对电路的稳定性、波形精度和频率范围等进行检测和优化，直到满足要求为止。
4. 性能测试：学生需要通过实验测试、比较和分析电路的性能。
这一步需要通过波形观察、示波器测试、频谱测试等手段进行，得出电路的性能参数，并与设计要求进行比较分析。
5. 实验报告：学生需要撰写实验报告，介绍模拟电子函数发生器的原理和设计方法，详细说明实验方案、过程和结果，对实验中的问题进行思考和分析，并提出相应的改进方案和建议。
三、课程设计方法本次课程采用“理论教学、实验操作、自主学习和讨论交流”的教学方法。
北邮模电实验报告函数发生器
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。
模电课程设计--函数发生器
课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信1005班指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 《函数发生器》初始条件：利用集成运算放大器和晶体管差分放大器等设计一个方波－三角波－正弦波函数发生器。
要求完成的主要任务:（1）频率可调范围：10Hz~10kHz；(2)输出电压：正弦波V PP=0~3V, 三角波V PP=0~5V, 方波V PP=0~15V；（3）输出电压幅度连续可调（4）方波上升时间小于2微秒，三角波线性失真小于1%，正弦波失真度小于3%发挥部分（1）矩形波占空比50%~95%连续可调；（2）锯齿波斜率连续可调。
时间安排：12月20日——22日：学习运算放大器和差分放大电路理论知识；12月23日——25日：画电路并在,Multisim上仿真；12月26日：买元器件并查找器件代替买不到的元件；12月27日：焊接电路并调试；12月28日：完成课程设计实验报告。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日函数发生器摘要函数发生器是一种多波形的信号源。
它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，甚至任意波形。
有的函数发生器还具有调制的功能，可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO控制。
函数发生器有很宽的频率范围，使用范围很广，它是一种不可缺少的通用信号源。
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。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可以很方便的组成函数发生器，产生各种波形。
用集成电路设计的信号发生器与其他信号发生器相比，有波形、幅度、频率稳定等优良性能。
AbstructFunction generator is a kind of more of the waveform signal source it can produce sine wave square wave triangle wave sawtooth wave, and even some arbitrary waveform generator also has a function of the function, can be an am FMphase-modulation pulse width modulation and VCO control function generator has a wide frequency range, using range is very wide, it is a kind of indispensable general source can be used for production test instrument maintenance and laboratory, also widely used in other areas of science and technology, such as medical education chemical communication geophysics industrial control military and the space, along with the rapid development of the integrated circuit, with integrated circuit can be very convenient component function generator, produce all sorts of wave with integrated circuit design of the signal generator and other signal generator with a wave amplitude frequency stability and good performance目录1 课程设计的目的及任务 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的任务及要求 (3)2 电路设计方案与比较 (4)2.1 电路设计的多种方案 (4)2.1.1 方案一 (4)2.1.2 方案二 (5)2.1.3 方案三 (5)2.1.4 方案四 (5)2.2 电路设计方案的比较 (5)3 函数发生器的设计方案及单元电路 (6)3.1 函数发生器的设计原理框图 (6)3.2 各组成部分电路的设计 (7)3.2.1 方波发生电路的工作原理 (7)3.2.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (9)3.2.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (11)3.3 函数发生器的总电路图 (13)4 电路的参数选择及计算 (14)4.1 芯片的确定 (14)4.2三极管的确定 (14)4.3 其他元器件型号及参数的计算 (14)5 Multisim软件电路仿真 (16)5.1 方波——三角波发生电路的仿真 (16)5.2 三角波——正弦波转换电路的仿真 (17)6 电路的安装与调试 (20)6.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (20)6.1.1 安装方波——三角波产生电路 (20)6.1.2 调试方波——三角波产生电路 (20)6.2 三角波——正弦波转换电路的安装与调试 (20)6.2.1 安装三角波——正弦波变换电路 (20)6.2.2 调试三角波——正弦波变换电路 (21)6.3 总电路的安装与调试 (21)6.4 调试中遇到的问题及分析与总结 (21)6.4.1方波-三角波发生器的装调 (21)6.4.2 三角波---正弦波变换电路的装调 (21)6.4.3 性能指标测量与误差分析 (22)7 仪器仪表电子元器件明细清单 (23)8 心得体会 (24)9 参考文献 (24)1 课程设计的目的及任务1.1 课程设计的目的通过对课程的设计掌握电子系统的一般设计方法，掌握模拟IC器件的应用，培养综合应用所学知识来指导实践的能力，为接下来电子信息学习培养兴趣。
模电课程设计函数发生器
将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为
若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为
比较器的门限宽度 由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图3-71所示。 a点断开后，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 时，
时， 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，其波形关系下图所示。 a点闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方
1.2 课程设计的任务与要求………………………………………………… （1） 1.3 课程设计的技术指标…………………………………………………… （1）
2
电路设计总方案及原理框
图………………………………………………（1）
2.1 电路设计原理框图………………………………………………………
（1）
2.2 电路设计方案设计………………………………………………………
EDA）上进行电路实验仿真，电路图设计已有不少的计算机辅助设计软 件，利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力，电路实验仿真大大减 少人工重复劳动，并可帮助工程技术人员调整电路的整体布局，减少电 路不同部分的相互干扰等等。
3．掌握常用元器件的识别和测试。电子元器件种类繁多，并且不 断有新的功能、性能更好的元器件出现。需要通过互连网、图书、杂志 查阅它们的识别和测试方法。对于常用元器件，不少手册有所介绍。
3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理
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
模电实训报告函数发生器
一、实训背景函数发生器是模拟电子技术中的重要组成部分，它可以将输入信号转换为所需的波形输出。
在通信、音频、视频等领域有着广泛的应用。
本次实训旨在通过设计和制作一个简易的函数发生器，加深对模拟电子技术中相关原理和电路设计的理解，提高动手实践能力。
二、实训目的1. 理解函数发生器的基本原理和电路结构；2. 掌握常见波形（正弦波、三角波、方波）的产生方法；3. 熟悉电路元件参数的选择和调试；4. 提高动手实践能力，培养团队协作精神。
三、实训内容1. 理论学习首先，我们学习了函数发生器的基本原理，了解了正弦波、三角波、方波的产生方法。
正弦波的产生可以通过RC振荡电路实现，三角波和方波的产生可以通过RC积分电路和RC微分电路结合实现。
2. 电路设计根据实训要求，我们选择设计一个简易的函数发生器，可以产生正弦波、三角波和方波。
电路设计如下：（1）正弦波发生器：采用RC振荡电路，通过调整电路元件参数，使电路产生稳定的正弦波。
（2）三角波发生器：采用RC积分电路和RC微分电路结合，通过调整电路元件参数，使电路产生稳定的三角波。
（3）方波发生器：采用RC积分电路和RC微分电路结合，通过调整电路元件参数，使电路产生稳定的方波。
3. 电路制作与调试根据电路设计，我们按照以下步骤进行电路制作与调试：（1）按照电路图焊接电路元件，注意焊接质量。
（2）连接信号输入和输出端口，将信号输入到电路中。
（3）观察波形输出，根据实际情况调整电路元件参数，使输出波形达到预期效果。
（4）测试不同频率和幅度下的波形输出，验证电路的稳定性和可靠性。
四、实训结果与分析1. 正弦波发生器：通过调整电路元件参数，成功产生稳定的正弦波。
输出波形幅度适中，频率可调。
2. 三角波发生器：通过调整电路元件参数，成功产生稳定的三角波。
输出波形幅度适中，频率可调。
3. 方波发生器：通过调整电路元件参数，成功产生稳定的方波。
输出波形幅度适中，频率可调。
在实训过程中，我们发现以下问题：（1）电路元件参数的选择对波形输出有较大影响，需要根据实际情况进行调整。
函数发生器-模电课设报告
模拟电子技术设计报告20111210 窦瑱妍北京电子科技学院课程设计报告( 2013 -- 2014年度第一学期)名称：模拟电子技术课程设计题目：函数发生器的设计与制作小组成员：20111210 窦瑱妍20111212 宋雅风20111234 于雅婧成绩：日期：2013年11月1日目录一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)1.1课程设计目的 (3)1.2课程设计内容与要求 (3)二、课程设计名称及设计要求 (3)2.1课程设计名称 (3)2.2课程设计要求 (3)三、系统框图及简要说明 (4)3.1系统框图 (4)3.2简要说明 (4)四、方案选择与论证 (4)五、单元电路设计 (4)六、总体电路 (6)七、实验过程 (7)八、心得体会 (7)附录I：总原理图 (8)附录II：multisim仿真图 (10)附录III：元器件清单： (11)附录IV：参考文献 (11)一、电子技术课程设计的目的与要求1．课程设计目的课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。
通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
1．课程设计内容与要求（1）教学基本要求要求学生能够查阅有关资料，独立完成选题设计，掌握电子系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。
（2）能力培养要求✧通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
✧通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
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课程设计报告课程设计名称：《模拟电子技术》系部：三系学生姓名：张梦瑶班级：11通信学号：20110306111成绩：指导教师：袁静开课时间：2012-2013 学年 1 学期目录1 函数发生器的总方案及原理框图 (2)1.1 电路设计原理框图 (2)1.2 电路设计方案设计 (2)2设计的目的及任务 (4)2.1 课程设计的目的 (4)2.2 课程设计的任务与要求 (4)2.3 课程设计的技术指标 (4)3 各部分电路设计 (5)3.1 方波发生电路的工作原理 (5)3.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (5)3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (8)3.4电路的参数选择及计算 (10)3.5 总电路图 (11)4 电路的安装与调试 (12)4.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (12)4.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 (12)4.3 总电路的安装与调试 (13)4.4 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (13)5电路的实验结果 (15)5.1单刀双掷开关接47μF电容时电路的实验结果 (15)5.2单刀双掷开关接470μF电容时电路的实验结果 (16)5.3 实验结果分析 (17)6 实验总结 (18)7仪器仪表明细清单 (20)8 参考文献 (21)1．函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图图1 原理框图1.2 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。
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)。
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。
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，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：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。
2．课程设计的目的和设计的任务2.1 设计目的1．掌握电子系统的一般设计方法2．掌握模拟IC器件的应用3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力4．掌握常用元器件的识别和测试5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法2.2设计任务设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器2.3课程设计的要求及技术指标1．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：在10－10000Hz范围内可调；4．输出电压：方波UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝8V，正弦波UＰ－Ｐ>1V。
3．各组成部分的工作原理3.1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，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。
3.2 方波---三角波转换电路的工作原理图2 方波—三角波产生电路图3 方波——三角波波形图工作原理如下：若a 点断开，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 。
设Uo1=+Vcc,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Uia-为223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+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 I R RP +-=-=+ 由以上公式可得比较器的电压传输特性，如图3-71所示。
a 点断开后，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 CC O V V U t t R RP C R RP C -+-==++ 1O EE U V =-时，2422422()()()CC EE O V V U t t R 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，其波形关系下图所示。
a 点闭合，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：1. 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。
2. 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。
3.3 三角波——正弦波转换电路的工作原理图4 三角波——正弦波转换电路原理图三角波——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：022/1id T C E U U aI I aI e ==+ 011/1id T C 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25oc 时，UT ≈26mV 。
如果Uid 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 Um ——三角波的幅度；T ——三角波的周期。
为使输出波形更接近正弦波，由图可见：（1） 传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；（2） 三角波的幅度Um 应正好使晶体管接近饱和区或截止区。
（3） 图为实现三角波——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5 三角波——正弦波转换波形图3.4电路的参数选择及计算1.方波-三角波中电容C1变化（关键性变化之一）实物连线中，我们一开始很长时间出不来波形，后来将C2从10uf （理论时可出来波形）换成0.1uf 时，顺利得出波形。
实际上，分析一下便知当C2=10uf 时，频率很低，不容易在实际电路中实现。
2.三角波-正弦波部分比较器A1与积分器A2的元件计算如下：由式（3-61）得2231O m CC R U V R RP =+ 即223141123O m CC U R R RPV ===+ 取 210R K =Ω，则3130R RP K +=Ω，取320R K =Ω ，RP1为47K Ω的点位器。
区平衡电阻1231//()10R R R RP K =+≈Ω由式（3-62）3124224()R RP f R R RP C +=+ 即3141224R RP R RP R C ++=+ 当110Z H f Z ≤≤H 时，取210C F μ=，则42(75~7.5)R RP k +=Ω，取4 5.1R k =Ω，为100K Ω电位器。
当10100Z H f Z ≤≤H 时 ，取21C F μ=以实现频率波段的转换，R4及RP2的取值不变。
取平衡电阻510R k =Ω。
三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C3、C4、C5要取得较大，因为输出频率很低，取345470C C C F μ===，滤波电容6C 视输出的波形而定，若含高次斜波成分较多，6C 可取得较小，6C 一般为几十皮法至0.1微法。
RE2=100欧与RP 4=100欧姆相并联，以减小差分放大器的线性区。
差分放大器的几静态工作点可通过观测传输特性曲线，调整RP 4及电阻R*确定。
3.5 总电路图-12V图6方波-三角波-正弦波函数发生器实验总电路图先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过差分放大器形成正弦波。
4．电路的安装与调试4.1 方波---三角波发生电路的安装与调试1.按装方波——三角波产生电路1. 把两块741集成块插入面包板，注意布局；2. 分别把各电阻放入适当位置，尤其注意电位器的接法；3. 按图接线，注意直流源的正负及接地端。
2.调试方波——三角波产生电路1. 接入电源后，用示波器进行双踪观察；2. 调节RP1，使三角波的幅值满足指标要求；3. 调节RP2，微调波形的频率；4. 观察示波器，各指标达到要求后进行下一部按装。