实验六 方波—三角波—正弦波函数发生器

一、实验目的1. 了解信号产生的原理和方法；2. 掌握常用信号的产生方法，如正弦波、方波、三角波等；3. 学会使用示波器观察和分析信号波形；4. 培养实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理信号产生实验主要研究信号的生成原理和常用信号的产生方法。

信号是信息传输、处理和存储的基础，分为模拟信号和数字信号。

模拟信号是指连续变化的信号，如正弦波、方波、三角波等；数字信号是指离散变化的信号，如二进制信号。

正弦波是最基本的模拟信号，其数学表达式为：y(t) = A sin(ωt + φ)，其中A为振幅，ω为角频率，φ为初相位。

方波是周期性的信号，其在一个周期内取两个值，通常表示为高电平和低电平。

方波可以看作是多个正弦波的叠加。

三角波是一种周期性的信号，其在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。

三角波可以看作是多个正弦波的叠加。

三、实验仪器与设备1. 函数信号发生器；2. 示波器；3. 信号线；4. 电源。

四、实验步骤1. 开启函数信号发生器，调整输出频率和振幅，观察示波器上的波形；2. 产生正弦波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；3. 产生方波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；4. 产生三角波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；5. 使用示波器观察不同信号叠加后的波形，分析波形变化规律。

五、实验结果与分析1. 正弦波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，观察示波器上的波形。

通过调整频率和振幅，可以观察到正弦波信号的波形变化。

2. 方波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为方波。

观察示波器上的波形，可以发现方波信号在一个周期内取两个值，表示为高电平和低电平。

3. 三角波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为三角波。

观察示波器上的波形，可以发现三角波信号在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。

波形发生器实验报告(1)波形发生器实验报告一、实验目的本实验的目的是通过使用示波器和电子电路来调制和产生不同的波形。

二、实验仪器与器材示波器、经过校准的函数发生器、万用表。

三、实验原理函数发生器是一种电子电路，可以产生不同类型的波形，例如正弦波、方波、三角波等。

为了实现这些波形，函数发生器中需要使用不同的电路元件。

例如，产生正弦波需要使用振荡电路，而产生方波需要使用比较器电路。

函数发生器的输出信号通过示波器来显示和测量。

四、实验步骤1.连接电路：将电源线连接到函数发生器和示波器上。

2.打开电源：按照设备说明书的步骤打开函数发生器和示波器的电源。

3.调节函数发生器：使用函数发生器的控制按钮来选择所需的波形类型，并调节频率和振幅。

使用示波器来观察和测量所产生的波形。

4.调节示波器：使用示波器的控制按钮来调整波形的亮度、对比度、扫描速度等参数，以达到最佳观测效果。

5.记录实验结果：记录所产生的不同波形类型、频率和振幅，并观察和记录示波器的显示结果。

五、实验结果通过本实验，我们成功地产生了正弦波、方波和三角波等不同的波形，并观察了这些波形的频率和振幅。

示波器的显示结果非常清晰，可以直观地观察到波形的特征和参数。

我们还对示波器的参数进行了调整，以获得最佳的观测效果。

六、实验结论本实验通过使用示波器和函数发生器，成功地产生了不同类型的波形，并观察了波形的特征和参数。

这些波形可以应用于各种电子电路实验中，并且需要根据具体应用要求进行调整和优化。

示波器是一种非常重要的测试仪器，可以直接观察和测量电路中的波形和信号特性，因此应用广泛。

一、实验目的1.学习电子电路实验中常用的电子仪器—示波器、函数信号发生器、交流数字毫伏表等主要技术指标、性能及正确使用方法。

2.初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。

二、实验设备三、注意事项1.使用前对电源、各旋钮位置进行检查。

2.使用时要避免碰撞，接入探头的电压不应超过说明书中所规定的最大的输入电压值（注意的是：一般说明书中给出的这一电压值往往是指峰峰值），以免损坏示波器。

3.若测试点的电压较高，应在断电的情况下，将探头的探针和鳄鱼夹事先与被测试的两个点连接好，再通过电测试，选择可避免在测试中万一因不慎而发生意外事故的可能。

4.开启示波器后，应注意使辉度和聚集适中（不宜过亮），且波形也不应长时间地停留在一个区域中，以免灼伤荧光屏。

5.在使用中出现在下列情况之一，即应停机，侍修复后再使用：①开机后保险线即烧断；②电子官式示波器内的电风扇不转；③示波器内冒烟；④无光点显示或无扫描线；⑤波形跳动不止，或图形失真。

6.示波器关闭后再用，应至少待了3-5分钟后再开启--以免损害示波管。

7.使用后应即时关闭其电源和被测电路的电源；然后拔下示波器的电源插头，拆除测试用临时线，全地搬走开妥善地放置好示波器--以免偶然事故的发生.四、实验原理及计算在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。

它们和万用电表一起,可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如下图所示。

接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。

信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。

1.双踪示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。

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。

函数发生器设计（1）一、设计任务和指标要求1、可调频率范围为10Hz~100Hz 。

2、可输出三角波、方波、正弦波。

、可输出三角波、方波、正弦波。

3、三角波、方波、正弦波信号输出的峰-峰值0~5V 可调。

可调。

4、三角波、方波、正弦波信号输出的直流电平-3V~3V 可调。

可调。

5、输出阻抗约600Ω。

二、电路构成及元件参数的选择 1、振荡器、振荡器由于指标要求的振荡频率不高，由于指标要求的振荡频率不高，对波形非线性无特殊要求。

对波形非线性无特殊要求。

对波形非线性无特殊要求。

采用图采用图1所示的电路。

所示的电路。

同时同时产生三角波和方波。

产生三角波和方波。

图1 振荡电路振荡电路振荡电路根据输出口的信号幅度要求，可得最大的信号幅度输出为：根据输出口的信号幅度要求，可得最大的信号幅度输出为：V M =5/2+3=5.5V 采用对称双电源工作（±V CC ），电源电压选择为：，电源电压选择为： V CC ≥V M +2V=7.5V 取V CC =9V选取3.3V 的稳压二极管，工作电流取5mA ，则：，则： V Z =V DZ +V D =3.3+0.7=4V 为方波输出的峰值电压。

为方波输出的峰值电压。

OM Z CC Z 3Z Z V -V V -1.5V -V 9-1.5-4R ==700ΩI I 5»=（）1AR4R2R1R3DZ DZRW2AR5R7CVozVosR6Vi+取680680ΩΩ。

取8.2K 8.2KΩΩ。

R 1=R 2/3=8.2/1.5=5.47（K Ω）取5.1K Ω。

三角波输出的电压峰值为：三角波输出的电压峰值为：V OSM =V Z R 1/R 2=4×5.1/8.2=2.489（V ） R 4=R 1∥R 2=3.14 K Ω取3K Ω。

Z Z V 4RW=8K 0.1~0.2I 0.15==W ´（）（）取10K Ω。

R 6=RW/9=10/9=1.11（K Ω）取1K Ω。

一．设计目的1、了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。

2、通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。

3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。

4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。

5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二．设计内容、要求及设计方案1、任务设计并制作能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。

2、要求1）输出的各种波形工作频率范围0.02 Hz~20 kHz连续可调；2）正弦波幅值±l0V，失真度小于1.5％；3）方波幅值±l0V；4）三角波峰一峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调；5）设计电路所需的直流电源。

3、总体方案设计1）设计思路波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得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。

具体设计可参考以下思路。

①用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出；②利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；③用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；④利用单片函数发生器568038，集成振荡器E1648及集成定时器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路。

三、设计方案1）设计方案此次，多种波形发生器的实验，从设计思路可以看出，主要用到了正弦波振荡器，施密特触发器，积分电路等。

基于本学期我们已经掌握的模拟电路课程的知识。

经过我们小组讨论，我们觉得我们对于正弦波振荡器，文式电桥结构，施密特触发器的概念以及积分电路都已比较清楚的了解。

多波形信号发生器设计一、简介设计一个能够产生多个信号输出的信号发生器，要求输出波形分别为方波、三角波、正弦波。

特别适合电子爱好者或学生用示波器来做观察信号波形实验。

该信号发生器电路简单、成本低廉、调整方便。

它是基于ne555计时器接成振荡器工作形式和电容积分而产生的波形。

其工作频率为1KHz左右，调节滑动变阻器可改变振荡器的频率。

波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(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试验测试处理中，它的应用非常广泛。

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。

目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。

但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。

就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前在波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。

二、设计目的1、掌握方波—三角波——正弦波函数发生器的原理及设计方法。

2、掌握ne555计时器工作原理和各种电子器件的简单认识。

3、能够独立的进行电路板焊接和电路检查与故障排除。

4、学会用示波器来观察发生器的波形输出并作出判断。

三、硬件介绍及其原理1、元件列表ne555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。

ne555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。

ne555时基电路有两种封装形式有，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。

其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。

内部结构和工作原理都相同。

ne555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k 电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.ne555属于cmos工艺制造.NE555引脚图介绍如下1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc应用十分广泛.下面是一个简单的ne555电路应用内部结构几种工作形式第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。

实验六三角波和锯齿波发生器电路一、实验目的1. 学习用集成运放构成方波、三角波发生器和锯齿波发生器的方法。

2. 学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。

二、实验类型设计性实验三、预习要求1. 复习有关RC正弦波振荡器、锯齿波发生器和积分电路的工作原理。

2. 设计任务（1）设计振荡频率为500Hz的方波发生器和矩形波发生器，输出幅度控制在±6V左右，矩形波占空比要求在15%—30%之间。

（2）设计振荡频率为800Hz的三角波发生器，参照前述方法。

（3）设计振荡频率为1KHz的锯齿波发生器，锯齿波发生器要求第一级输出矩形波的占空比在20%左右。

四、实验原理由集成运放构成的方波、三角波发生器和锯齿波发生器有多种形式，我们选用最常用的，线路比较简单的几种电路加以分析。

1．三角波和方波发生器把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。

由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。

具体原理参照教科书方波产生电路一节和积分电路一节。

2．锯齿波发生器对三角波发生器电路作适当修改，使积分电路具有不同的充放电时间常数，便可构成锯齿波发生器。

五、实验仪器装有Multisim 2001软件的计算机一台六、实验内容和要求1．按所设计方波发生器和矩形波发生器连接电路，进行参数测量和电路调整，频率和占空比误差控制在20%以内。

用示波器仿真出波形。

2．按所设计三角波发生器连接电路，进行参数测量和电路调整，频率和占空比误差控制在15%以内。

用示波器仿真出波形。

3．按所设计锯齿波发生器连接电路，进行参数测量和电路调整，频率和占空比误差控制在10%以内。

用示波器仿真出波形。

4．列出仿真结果、计算周期公式和计算结果结果。

5．比较仿真和计算结果，分析误差及其原因。

七、注意事项1. 观察计算机系统时钟是不是当前时间，如果发生改变，把系统时钟调回到当前时间。