简易信号发生器和简易频率计课程设计 精品

中 原 工 学 院 课 程 设 计 课程名称： 电子技术综合设计与实践 题目名称： 简易信号发生器和简易频率计

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课 程 设 计 任 务 书 姓名 学号 班级 学院 电子信息学院 课程 电子技术综合 题目 简易信号发生器和简易频率计

设计任务 1.设计一个的正弦波、方波和三角波发生器： (1) 频率可调范围：2Hz—20KHz，分为4档： 2—20Hz；20—200Hz；200Hz—2KHz；2—20KHz； (2) 幅度可调范围：0—5V； (3) 可调偏置。 2.设计一个简易数字频率计： (1) 可测量信号频率范围：1~100 KHz，显示单位为Hz； (2) 输入电压幅度VPP：100mV—10V； (3) 输入信号波形：任意周期信号； (4)显示方式: 6位十进制数显示。

时间进度

第17、18周 2010.12.27-2011.1.7 星期一、二 布置设计方案、预设计及验收 星期三、四、五 计算机仿真及仿真结果验收 星期一上午 发放元器件、领取工具 星期一下午 焊接 星期二、三、四 安装、调试、教师验收 星期周五 打印图纸、写设计报告

主要参考资料

1.康华光。电子技术基础 数字部分(第五版)。北京：高等教育出版社，2006； 2.康华光。电子技术基础 模拟部分(第五版)。北京：高等教育出版社，2006； 3.电子技术(下)实验指导书，中原工学院电子技术课程组 自编，2011； 3

中文摘要 函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。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。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。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，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。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。 数字频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。 关键词：函数信号发生器 方波 三角波 正弦波

数字频率计 测量频率 过程自动化 触发器 4

Abstract Function signal generator is able to generate a variety of waveforms, such as the triangle wave, sawtooth wave, rectangular wave (including square wave), sine wave circuit. Function signal generator has a very wide range of uses in the detection circuit experiments and equipment. Function waveform generator principle and composition analysis, design can transform a triangle wave, sine wave, square wave function waveform generator. This topic used jointly by the integrated operational amplifier with transistor differential amplifier consisting of square wave - triangular wave - sine function generator design method, the first comparator generates a square wave, triangular wave generated through the integrator, formed by the differential amplifier sine . Waveform conversion principle is to use nonlinear differential amplifier transfer characteristic curve. Digital frequency meter is a timing circuit, it is mainly constituted by the flip-flop has a memory function. , Have been widely used in computer and digital instrument. In electronic technology, the frequency is one of the most basic parameters, and many electrical parameter measurement solutions, the measurement results are very close relationship between the frequency measurement becomes more important. Measurement frequency variety, electronic counter measures the frequency with high precision, easy to use, rapid measurement, as well as facilitate the realization of the measurement process automation is one of the important means of frequency measurement

Key words: Function signal generator, square wave, triangle

wave, sine wave 5

Digital frequency meter, measurement frequency, process automation, triggers

目录 1. 前言------------------------------------------------------------------------1

2. 总体方案设计------------------------------------------------------------2

3. 设计原理------------------------------------------------------------------3

3.1简易信号发生器的基本原理------------------------------------------3 3.2数字频率计的基本原理------------------------------------------------7

4. 电路调试与仿真-------------------------------------------------------11

4.1电路的调试-------------------------------------------------------------11 4.2电路的仿真-------------------------------------------------------------12 4.3电路板的调试----------------------------------------------------------13

5. 心得体会----------------------------------------------------------------15

6. 参考文献----------------------------------------------------------------17

7. 附录---------------------------------------------------------------------18 6 1

1 前言 频率是周期信号每秒钟内所含的周期数值。输入电路：由于输入的信号可以是正弦波，方波。而后面的闸门或计数电路要求被测信号为矩形波，所以需要设计一个整形电路则在测量的时候，首先通过整形电路将正弦波或者三角波转化成矩形波。在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况。所以在通过整形之前通过放大衰减处理。当输入信号电压幅度较大时，通过输入衰减电路将电压幅度降低。当输入信号电压幅度较小时，前级输入衰减为零时若不能驱动后面的整形电路，则调节输入放大的增益，时被测信号得以放大。通过时基电路及控制电路 锁存器 将最终频率稳定的显示在数码管上。函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。

2.总体方案设计