国家电工电子实验教学中心
模拟电子技术
实验报告
实验题目：多种波形发生器
学院：电子信息工程学院
专业：自动化1103
学生姓名：高帅
学号：11212059
2013 年 6 月7 日
目录
1. 设计目的 (2)
2.设计任务、要求及设计内容 (2)
2.1任务 (2)
2.2要求 (2)
2.3设计方案 (3)
3. 多种波形发生器原理电路设计 (3)
3.1各方案原理框图 (3)
3.2 电路仿真 (3)
3.3系统仿真结果、数据分析和处理结果、报告 (15)
3.4方波---三角波发生电路的实验结果 (17)
3.5三角波---正弦波发转换电路的实验结果 (17)
3.6 实测电路波形 (18)
4. 总结 (19)
5. 主要参考文献 (19)
一、设计目的
（1）对波形的产生及与变换电路有关的电子电路知识有大致的理解。
（2）能对多种波形信号输出的波形发生器有一定的认识，知道其功用。
（3）通过平日的学习，找到正弦波等振荡电路的振荡条件。
（4）学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计，并准确画出框图（5）学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。（6）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、设计任务、要求及设计内容
2.1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。2.2要求
2.2.1技术要求
1）以集成运放为放大器设计一RC正弦波振荡器，要求：
（1）振荡频率在1.5kHz±10%范围内连续可调；
（2）振荡幅度峰峰值不小于10V；
（3）波形无明显失真。
2）以集成运放为放大器设计一方波、三角波发生器，要求：
（1）以正弦波为输入信号。
（2）输出幅度：方波＞7V，三角波＞2V；
(3）输出波形无明显失真。
2.2.2设计要求
（1）分析设计要求，明确性能指标。构思出各种总体方案，绘制结构框图。（2）确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、并考虑器件的来源，敲定可行方案。
（3）设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
（4）组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
2.3设计方案
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；
三、多种波形发生器原理电路设计
3.1各方案原理框图
3.2 电路仿真
3.2.1方波---三角波发生电路的仿真
图3.5（a）方波发生电路仿真图3.5（b）三角波发生电路仿真
图3.5（c）方波—三角波发生电路仿真
3.2.2 三角波---正弦波转换电路的仿真
图3.5（d）正弦波发生电路仿真
图3.5（e）三角波—正弦波发生电路仿真
3.3 系统仿真结果、数据分析和处理的结果、报告
3.3.1总电路的安装与调试
1.整体测试、观察
2. 针对各阶段出现的问题，逐各排查校验，使其满足实验要求，即使正弦波的峰峰值大于1V。
3.3.2调试中遇到的问题及解决的方法
方波-三角波-正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的,在装调多级电路时通常按照单元电路的先后顺序分级装调与级联。
3.3.3方波-三角波发生器的装调
由于比较器A
1与积分器A
2
组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，这两
个单元电路可以同时安装。需要注意的是，安装电位器R
P1与R
P2
之前，要先将其
调整到设计值，如设计举例题中，应先使R
P1=10KΩ,R
P2
取（2.5-70）KΩ内的任
一值,否则电路可能会不起振。只要电路接线正确，上电后，U
O1
的输出为方波，
U O2的输出为三角波，微调R
P1
,使三角波的输出幅度满足设计指标要求有，调节R
P2
，
则输出频率在对应波段内连续可变。
3.3.4三角波---正弦波变换电路的装调
电路的调试步骤如下：
（1）经电容C4输入差摸信号电压Uid=50v，Fi =100Hz正弦波。调节Rp4及电阻R*
是传输特性曲线对称。在逐渐增大Uid。直到传输特性曲线形状入图3–5所示，记下次时对应的 Uid即Uidm值。移去信号源，再将C4左段接地，测量差份放大器的静态工作点I0 ,Uc1,Uc2,Uc3,Uc4.
(2) Rp3与C4连接，调节Rp3使三角波的输出幅度经Rp3等于Uidm值，这时
Uo3的输出波形应接近正弦波，调节C6大小可改善输出波形。如果Uo3的波形出现如图3—76所示的几种正弦波失真，则应调节和改善参数，产生是真的原因及采取的措施有：
（3）钟形失真如图（a）所示，传输特性曲线的线性区太宽，应减小Re2。
