低频函数信号发生器的项目设计实验报告

1、低频函数信号发生器设计实验报告即户/祟实验报告课程名称： 电子系统综合设计指导老师: 周箭 成绩: 实验名称：低频函数信号发生器(预习报告)实验类型:同组学生姓名： 课题名称低频函数信号发生器设计性能指标(1)同时输出三种波形：方波，三角波，正弦波;(2) 频率范围：10Hz10KHz(3)频率稳定性:V/i7川；(4)频率控制方式：改变RC时间常数； 改变控制电压V实现压控频率，常用于自控方式，即 F=f (Vi), (Vi=110V); 分为 10Hz100Hz, 100Hz1KHz 1KH” 10KHz三段控制。(5)波形精度：方波上升下降沿均小于 2s,三角波线性度6 /Vom1%正弦

2、波失真度（6） 输出方式：a）做电压源输出时输出电压幅度连续可调，最大输出电压不小于 20V负载R=100Q1KQ时，输出电压相对变化率A V/Vo1%b）做电流源输出时输出电流幅度连续可调，最大输出电流不小于 200mA负载R=0Q90Q时，输出电流相对变化率A IJI o7V有效值）具有输出过载保护功能三、方案设计根据实验任务的要求，对信号产生部分，一般可采用多种实现方案：如模拟电路实现方案、 数字电路实现方案、模数结合的实现方案等。数字电路的实现方案一般可事先在存储器里存储好函数信号波形，再用 D/A转换器进行逐点恢复。这种方案的波 形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的

3、转换速度、以及整个电路的时序处理 等。具信号频率的高低，是通过改变 D/A转换器输入数字量的速率来实现的。数字电路的实现方案在信号频率较低时，具有较好的波形质量。随着信号频率的提高，需要 提高数字量输入的速率，或减少波形点数。波形点数的减少，将直接影响函数信号波形的质量， 而数字量输入速率的提高也是有限的。因此，该方案比较适合低频信号，而较难产生高频（如1MHZ 信号。模数结合的实现方案一般是用模拟电路产生函数信号波形，而用数字方式改变信号的频率和幅度。如采用 D/A转 换器与压控电路改变信号的频率，用数控放大器或数控衰减器改变信号的幅度等，是一种常见的 电路方式。模拟电路的实现方案是指全部采

4、用模拟电路的方式，以实现信号产生电路的所有功能。由于教学安排及课程进度的限制，本实验的信号产生电路，推荐采用全模拟电路的实现方案。模拟电路的实现方案有几种：用正弦波发生器产生正弦波信号，然后用过零比较器产生方波，再经过积分电路产生三角 波。但要通过积分器电路产生同步的三角波信号，存在较大的难度。原因是积分电路的积分时间 常数通常是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度将同时改变。若要 保持三角波输出幅度不变，则必须同时改变积分时间常数的大小，要实现这种同时改变电路参数 的要求，实际上是非常困难的。由三角波、方波发生器产生三角波和方波信号，然后通过函数转换电路，将三角波信号转

5、 换成正弦波信号，该电路方式也是本实验信号产生部分的推荐方案。这种电路在一定的频率范围 内，具有良好的三角波和方波信号。而正弦波信号的波形质量，与函数转换电路的形式有关，这 将在后面的单元电路分析中详细介绍。四、单元电路分析1、三角波，方波发生器由于比较器+RC电路的输出会导致VC线性度变差，故采用另一种比较器+积分器的方式积分器同相滞回比较器由积分器A1与滞回比较器A邱组成的三角波、方波发生器电路如图所示。在一般使用情况下， V+1和V2都接地。只有在方波的占空比不为50%或三角波的正负幅度不对称时，可通过改变 V+i和 V2的大小和方向加以调整。合上电源瞬间，假定比较器输出为低电平，VO2

6、=VOL=-VZ。积分器作正方向积分，VO线性上开，Vp随着上升，当Vp0时，即VoiR/R3*，比较器翻转为高电平，Vo2=Voh=+VZo积分器又开始作负 方向积分，Voi线性下降，Vp随着下P当Vp MuwR9pbKz% MZ - Muw.一， 7jnle.ij，一m，pa-XXIO HVzF w Sy XTyj&DAmFyQ-jAuy“QE%.、hpD2 u - ,TXR6*Crf，“,-i3 no,pz-dN#aMst#A5 uxY7JD Q-n K7JD6W ,6YWRWc R9bKz%A5-Y 7jnaY-M8-e g. - &Yjj.5p-2V k g，SX4CSTT.&s3r

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