课程设计说明书
课程设计名称：模拟电子技术课程设计
课程设计题目：正弦波-方波-锯齿波函数转换器
学院名称：信息工程学院
专业：通信工程班级：090421 学号：******** 姓名：赵尚虎
评分：教师：
20 11 年 3 月16 日
任务书
题目3：设计制作一个产生正弦波—方波—锯齿波函数转换器。设计任务和要求
①输出波形频率范围为0.02Hz~20KHz且连续可调；
②正弦波幅值为±2V；
③方波幅值为2 V；
④锯齿波峰-峰值为2V，占空比可调；
摘要
本次课程设计的目的是：
应用电路分析低频等所学的知识设计一个正弦波-方波-锯齿波函数发生器。设计的正弦波-方波-锯齿波函数发生器是由正弦波发生器、过零比较器、积分电路等三大部分组成。正弦波发生器产生正弦波，正弦波经过过零比较器转变为方波，方波经过积分电路产生锯齿波。
关键字：正弦波、方波、锯齿波
目录
第一章设计目的及任务
1.1 课程设计的目的 (5)
1.2 课程设计的任务与要求 (5)
1.3 课程设计的技术指标 (5)
第二章系统设计方案选择...................................................2.1 方案提出 (6)
2.2 方案论证和选择 (6)
第三章系统组成及工作原理......................................................3.1 系统组成 (7)
3.2 正弦波发生电路的工作原理 (7)
3.3 正弦波转换方波电路的工作原理 (8)
3.4 方波转换成锯齿波电路的工作原理 (9)
3.5 总电路图 (11)
第四章单元电路设计、参数计算、器件选择........................4.1 正弦波发生电路的设计 (12)
4.2 正弦波转换方波电路的设计 (13)
4.3 方波转换成锯齿波电路的设计 (14)
第五章实验、调试及测试结果与分析.................................5.1电路总体仿真图如下所示 (17)
5.2 调试方法与调试过程 (18)
第六章结论 (21)
参考文献 (23)
附录（元器件清单） (23)
第一章设计的目的及任务
1．1课程设计的目的
1．掌握电子系统的一般设计方法
2．掌握模拟器件的应用
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
1．2课程设计任务与要求
1.设计制作一个正弦波-方波-锯齿波函数转换器
2.能同时输出一定频率一定幅度的3种波形：正弦波、方波和锯齿波
3.可以用±12V或±15V直流稳压电源供电
1．3 课程设计的技术指标
1．设计、组装、调试函数发生器
2．输出波形：正弦波、方波、锯齿波
3．频率范围：在0.02HZ-20KHZ范围内连续可调
4．输出电压：正弦波幅值+2V、方波幅值2V，锯齿波峰峰值2V，占空比可调
第二章系统设计方案选择
2.1 方案提出
方案一：RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—锯齿波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成锯齿波。
方案二：采用直接频率合成器，从信号的幅度相位关系出发进行频率合成。
2.2 方案论证和选择
方案一电路是通过RC正弦波振荡电路，具有良好的正弦波，正弦波通过电压比较器产生稳定的方波信号，方波信号经过积分器产生锯齿波，方案一的电路能通过改变门限电压，改变方波的占空比，而且此方案可调节正弦波的幅值。电路简单有效，精度较高，性价比高，易于制作，能应用于各种波形仿真、实验应用等。
方案二能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。相对而言，方案一较为合理有效，因此选择方案一。
第三章系统组成及工作原理
3.1 系统组成及设计框图
RC正弦波振荡电路：确定选频网络是串联还是并联，用滑动变阻器代替电阻，以起到选频的效果，反馈部分用两个并联的二极管，起到稳幅的作用，再加滑动变阻器，用以改变正弦波的幅度；
电压比较器：正弦波经过电压比较器变成方波，要改变方波的占空比就得改变其门限电压，通过外加受滑动变阻器调节的电源来实现可调门限电压；
积分器：占空比调小后的方波经过积分器即可得到锯齿波。
图1
3.2 正弦波发生电路的工作原理
产生正弦振荡的条件:
正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路等四个部分。
正弦波振荡电路的组成判断及分类：
1）放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，电路获得一定幅值的输出值，实现自由控制。
2）选频网络：确定电路的振荡频率，是电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。
3）正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于其反馈信号。
4）稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定。
判断电路是否振荡的方法是：
（1）是否满足相位条件，即电路是否是正反馈，只有满足相位条件才可能产
