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信号发生器：方波 三角波 正弦波

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《电子技术课程设计》任务书 1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 一、课程设计内容 题目：函数信号发生器 要求：输出正弦波、方波和三角波，电源电压为DC± 5~18V，利用按键控制输出波形，频率范围100~20kHz。 注：可以采用OP和专用集成电路等芯片制作。

二、课程设计要求 1. 综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识，阅读相关集成电路芯片资料和相关文献，了解电子电路设计的有关知识，方法和特点，掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。 2. 一人一题，所设计的电路必须制作成功，并且全部或者部分通过计算机仿真。课程设计必须自己独立完成，不得从网上下载，一经发现该课程成绩记零分。 3. 课程设计设计说明书（报告）应包括有： ① 电路工作原理分析 ② 电路元器件参数设计计算 ③ 电路调试说明 ④ 电原理图和PCB图（必须自己画） ⑤ 元器件装配图（必须自己画） ⑥ 元器件清单 ⑦ 自己的收获和体会 ⑧ 要求字数不得少于3500字 ⑨ 要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel等软件绘制电原理图（SCH）、元器件布局图和印制电路板(PCB)。 4. 所有的文档和表格必须采用Word形式。 5. 同类型的设计题可以组成一个设计组，组员之间可以开展研究与讨论。雷同者均计0分。 6. 阅读有关芯片英文参考资料，理解资料内容。 7. 英文资料中的曲线、参数、方框图、引脚端封装等图（不包括电原理图和PCB图）可以直接采用（pdf文档中的图可放大300倍后裁剪到Word文档中），图中的英文可以采用英文（中文）方式翻译在图下。 8. 英文资料中的一些词，如果翻译拿不准，可以采用英文（中文）方式标注。 9. 设计资料中的有关的公式可以直接采用。 10. 课程设计结束，需要交制作的作品、文字稿和电子稿，采用Word文档形式。 11. 成绩评定： ① 按ABCDE分档，其中：优秀为A，良好为B，中等为C，及格为D，不及格为E。 ② 课程设计设计说明书占60%，实物制作占40%。

2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕： 设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字。要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。

3．主要参考文献： （1） 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛技能训练[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007 （2） 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛制作实训[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007 （3） 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛系统设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006 （4） 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛电路设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006 （5） 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2010 （6） 黄智伟等.基于NI multisim的电子电路计算机仿真设计与分析[M]．北京：电子工业出版社，2007 （7） 黄智伟.印制电路板（PCB）设计技术与实践[M]．北京：电子工业出版社，2009 （8） 高吉祥等.电子技术基础实验与课程设计[M]．北京：电子工业出版社，2002 （9） 吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M]．广州：华南理工大学出版社，2001年 （10） 谭博学等. 集成电路原理及应用[M]．北京：电子工业出版社，2003 （11） 魏立军.CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用[M]．北京：人民邮电出版社，1993 （12） 杨宝清.实用电路手册[M]．北京：机械工业出版社.2002 （13） 陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例[M]．人民邮电出版社1996 （14） 肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M]．人民邮电出版社.2003

4．课程设计工作进度计划： 序号 起 迄 日 期 工 作 内 容 1. 2013.10.28~2013.11.8 资料查找和阅读

2 2013.11.9~2013.11.15 电路方案选择，电路设计和计算，电路仿真

3 2013.11.16~2013.11.27 材料购买，电路设计和PCB设计

4 2013.11.28~2013.12.9 PCB制作，电路元器件安装

5 2013.12.10~2013.12.18 作品调试

6 2013.12.19~2013.12.24 课程设计设计说明书写作

指导教师 王彦 日期： 2013年 10月 26 日 目 录 摘要 ...................................................................... 1 第一部分 系统方案 ......................................................... 2 一、实现途径的选择 .................................................... 2 二、三角波—正弦波转换电路的选择 ...................................... 2 第二部分 设计内容及要求 ................................................... 2 第三部分 硬件电路设计 ..................................................... 3 一、系统总体框图 ...................................................... 3 二、电路芯片选择 ...................................................... 3 三、方波产生电路 ...................................................... 4 四、三角波产生电路 .................................................... 5 五、正弦波产生电路 .................................................... 7 5.1原理分析 ..................................................... 7 5.2 仿真电路及其参数选定 ......................................... 8 六、完整电路图 ....................................................... 10 第四部分 测试方案与测试结果 .............................. 错误！未定义书签。 一、测试方案 ......................................................... 12 二、测试结果与分析 ................................................... 14 附录 ..................................................................... 16

摘要 波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过二极管开关和电阻构成的反馈通路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率在一定范围内可调，具有实际的应用价值。 函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。 而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。 关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路。 第一部分 系统方案 一、实现途径的选择 方案一：利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器。8038集成函数发生器是一种多用途的波形发生器，可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波。

方案二：由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。此方案可充分利用所学模、数电知识。

综合两个方案以及个人的情况，选择方案二。 二、三角波--正弦波转换电路的选择 方案一：利用滤波法。将三角波展开为傅立叶级数可知，它含有基波和 3 次、5 次等奇次谐波，因此通过低通滤波器取出基波，滤除高次谐波，即可将三角波转换成正弦波。这种方法适用于固定频率或频率变化范围很小的场合。

方案二：折线法是用多段直线逼近正弦波的一种方法。其基本思路是将三角波分成若干段， 分别按不同比例衰减，所获得的波形就近似为正弦波。 利用二极管开关和电阻构成反馈通路，随着输入电压的数值不同而改变电路的增益。

综合考虑,结合身边拥有的现成器件，选择方案二。 第二部分 设计内容及要求 内容：函数信号发生器。 要求：输出正弦波、方波和三角波，电源电压为DC± 5~18V，利用按键控制输出波形，频率范围100~20kHz。

注：可以采用OP和专用集成电路等芯片制作。

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电子电路测量实验(北邮)

电子电路测量实验(北邮)

北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告课题名称：函数信号发生器院系：电子工程学院摘要本实验的目的在于使用集成运算放大器设计一个方波—三角波—正弦波发生器。

其中，由施密特触发器组成的多谐振荡器产生方波，再经积分运算电路产生三角波。

最后，经过差分放大器，利用晶体管的非线性特性将三角波变换为正弦波。

并要求波形达到一定的幅值、频率等要求。

关键词函数信号发生器方波三角波正弦波集成运放正文一、设计任务要求1基本要求（1）信号输出频率在1~10kHz范围内连续可调，无明显失真。

（2）方波信号输出电压U opp=12V（误差≤20%），上升、下降沿小于10us，占空比范围为30%~70%。

（3）三角波信号输出电压U opp=8V（误差≤20%）。

（4）正弦波信号输出电压U opp≥1V2提高要求（1）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可挑范围为30%‐70%；（2）三种波形的输出峰峰值U opp均可在1V-10V 范围内连续可调。

3+二、实验原理及设计过程1总体思路函数信号发生器的构成方法多样。

本实验来看，可以先产生方波，由方波积分得到三角波，在由三角波经过整形得到正弦波；也可以先产生正弦波，将正弦波进行整形得到方波，在通过积分器产生三角波。

在器件使用上，可以是分立元件电路，也可以采用集成电路。

根据提供的器材和资料，选择设计由集成运算放大器和晶体管放大器构成的方波—三角波—正弦波发生电路（如下图二）。

2原理结构框图三、Multisim仿真过程及波形输出1元器件选择（1）方波—三角波发生电路（最终电路见附录）●芯片选择：对比uA741CP与LM318N的相关参数。

选择转换速度较快的LM318N作为矩形波发生电路的芯片，uA741CP作为三角波发生电路的芯片。

●稳压管选择：根据方波U opp =12V，方波幅度限制在-(U Z+U D)~+(U Z+U D)，故选择稳压值为U Z =6V的稳压管。

查阅资料，在Multisim中选择1N4734A单稳压管，放置为稳压对管。

SFG-1003信号发生器使用说明书

SFG-1003信号发生器使用说明书


SFG-1003 p.2
(3) 仪器的拆卸 在损坏之情况下，无专业技术人员处理时，不应随便自行拆机，以 免影响其特性上的改变。假如在不可避免的情况下必须打开机器作 调整，也需由熟悉此机种的技术人员来处理。一旦有不正常的状况， 请联络我们公司或我们的经销商来维修。
(4) 电源供应器 AC 输入应在电源电压±10%，50/60Hz 的范围内。为避免仪器烧坏， 开机前需先检查电源电压。
7.6 逻辑电路的测试 .................................. 26
7.7 喇叭及阻抗网络测试............................... 27
SFG-1003 p.1
1. 使用前注意事项
SFG-1000 系列是特别为安全的操作而设计，本机已通过严格的环境 测试，以确保其可靠性及绝佳的测试状态。
SFG-1003 p.7
SFG-1003 p.8
e) DDS 频率合成器的基本方块图：
K (Frequency Control W ord)
28
Accumulator 28
fs
System Clock
Register
28 28
ROM or RAM
12
Digital / Analog Converter
6.9 OUTPUT ON 功能键的作用 ........................... 21
6.10 仪器的错误讯息 .................................. 22
7. 应用之注意事项......................................... 23 7.1 PLL 的参考信号，锁相环 ........................... 23
555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告

555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告

555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告设计报告：555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器一.引言数字电子技术在现代电子设备中得到广泛应用，定时器作为一种常用的集成电路，在实际电路设计中起着重要的作用。

本报告将介绍基于555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器的设计方法和原理。

二.设计原理1.555定时器简介2.方波发生器的设计方波发生器是利用555定时器的比较器功能来实现的。

具体步骤如下：（1）将一个电阻和一个电容连接到555的引脚，构成一个RC电路。

（2）分压电路使输入电压达到比较器的阈值。

（3）连接一个LED或其他负载到输出引脚。

3.三角波发生器的设计三角波发生器基于方波发生器的基础上，通过使用一个二阶RC滤波器来获得平滑的三角波。

具体步骤如下：（1）将一个电阻和一个电容串联到555的引脚。

（2）将滤波电容接在555的引脚上，形成一个RC滤波器。

（3）连接一个负载到滤波电容的两端。

4.正弦波发生器的设计正弦波发生器是通过利用555定时器构成的线性电压控制振荡器实现的。

具体步骤如下：（1）将一个电阻和一个电容连接到555的引脚，构成一个RC电路。

（2）将555的引脚与反相放大器相连。

（3）将反相放大器的输出连接到555的控制电压输入引脚，通过一个电阻和二极管连接到电源。

三.实验结果与分析使用仿真软件对方波、三角波、正弦波发生器进行仿真，得到以下结果：（1）方波发生器：输出波形为高电平和低电平的方波，频率由RC电路的电阻和电容决定。

（2）三角波发生器：输出波形为逐渐上升和下降的三角波，通过RC 滤波电路生成。

（3）正弦波发生器：输出波形为正弦波，通过线性电压控制振荡器实现。

四.结论本报告介绍了基于555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器的设计原理和实验结果。

方波和三角波发生器是利用555定时器的比较器和滤波器功能实现的，而正弦波发生器则利用线性电压控制振荡器来生成正弦波。

这些电路在现代电子设备中得到广泛应用，具有重要的实际意义。

信号发生器和示波器的使用

信号发生器和示波器的使用

信号发生器和示波器的使用（信号）发生器使用：信号发生器有两个通道CH1和CH2，通道通过按钮进行切换，选择的通道在屏幕上会高亮显示，屏幕左侧公共按钮用于菜单选择，第二排按钮用于波形选择，第一个按钮为正弦波，第二个按钮为方波，第三个按钮为三角波，第四个按钮为脉冲波，第五个按钮为噪声波，第六个按钮为任意波形发生器。

数字按键用于波形参数值设置，数字按键下方为信号发生器配置区，旋钮与数字按键功能基本一致，用于调整波形参数大小，上下左右按键用于选择波形参数设置位。

例如下图中，选择正弦波，选择通道1，可通过公共按钮进行正弦波配置，例如周期、频率、幅值等(偏移量就是直流分量)，通过数字按键改写相应参数值，或通过旋钮改变数值，通过左右按键进行参数位选择，当设置好参数后，按相应通道的Output输出按钮，进行波形输出。

（示波器）使用：示波器面板：1、屏幕右侧自上而下分别是公共旋钮用于选择菜单信息(功能等同于5个菜单按键)，5个菜单按键(自上而下以下分别简称为菜单1、菜单2、菜单3、菜单4、菜单5)，在功能按键按下后，可连续按动用于选择该功能下不同菜单的设置内容。

2、上下位移旋钮--旋转调节波形垂直位置;左右位移旋钮--旋转调节波形水平位置;3、VOLTS/DIV旋钮：CH1和CH2按键下方，旋转设定Y轴1大格代表的电压值;屏幕左下方显示设定值，例如，“CH1 0.1V”。

按下垂直显示回到中心零点。

4、SEC/DIV旋钮：SWEEP按键下方，旋转设定X轴1大格代表的时间值;屏幕左下方显示设定值，例如，“M 1.00ms”。

按下水平位置回到延迟参考点。

5、电平旋钮：右上角，旋转调节触发水平，波形不稳定时调节。

通用设置说明：1、通道设置(以通道CH1为例)。

按下CH1按键选择通道1：按菜单1按键，输入（耦合）选择“直流”;按菜单2按键带宽限制选择“关闭”;按菜单3按键探头，按照探头设定的衰减倍率选择;按菜单4按键档位调节选择“粗调”(正常模式)或“微调”(需要细化Y轴1大格设定值时选择);按菜单5按键反相选择“关闭”(做减法运算时选择打开)。