低频函数信号发生器

1、 低频函数信号发生器制作人：电气134赵卓强、谢磊、周越、严杰峰、熊伟、黄宇祺、李典什么是低频函数信号发生器我们在大一做示波器实验的时候就初次碰到过示波器，刚开始我总以为示波器和函数信号发生器是一种东西，后来才知道完全是两种不同的东西。经过第一次模电实验的了解，我们很充分的明白了函数信号发生器的基本工作方法和操作步骤。通过函数信号发生器，可以产生正弦波、方波、三角波三种不同波形的波，并且可以设定频率，幅度。低频信号发生器低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器，同步继电器等，也可作为低频变频电源使用。信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波

2、、三角波及其他任意波形。波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点设计任务衰减器开关 频率档级函数选择函数/计数 直流偏置占空比频率调节 频率显示窗口幅度调节压控振荡输入 同步信号输出信号输出端频率计数输入现代电子设计方法：画电路图：protel电路板布局：altium designer电气制图：Autocad电路仿真：pSpice(Orcad), ewb(multisim)任务大纲一、设计内容：设计一个低频函数信号发生器二、性能与技术指标1. 同时输出三种波形：方波、三角波、正弦波2. 频率范围：10Hz 10kHz3. 频率稳定度:制作

3、原理 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。 正弦函数转换电路比较器积分器正弦波方波三角波1. 三角波方波发生器(1)比较器RC电路 二、单元电路分析R两端的电压逐渐下降，充电电流也将不断减小。由运算放大器A、R0、R1、R2、DZ1和DZ1组成的滞回比较器与RC电路组成的三角波、方波发生器电路如图4所示。其输出电压和电容器C上的电压如图5所示什么是滞回比较器？滞回比较器又称施密特触发器迟滞比较器。这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“

4、滞回”曲线的形状。滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。Rc电路比较器的缺点线性度非常差，显然不能当作三角波使用。使iC恒定的办法有多种，其实质都是利用恒流源电路取代图中的R，便可获得较为理想的三角波波形。解决措施：三极管构成场效应管构成1个恒流源+桥式整流方法二：比较器积分器在一般使用情况下，V1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 1和V2的大小和方向加以调整。V 1和V2都接地时的波形：(1) 对称调节点V1 V 10时：当vO2=+VZ时，当vO2= -VZ时，当V10时，T1T2；V10时，T10，则三角波上移；若V20，则三角波下

5、移。其上幅度为：其下幅度为：而三角波的峰峰值为：由上可知，当R2/R3的比值调好后，三角波的峰峰值已经确定，调节V2的大小可使三角波上下平移。 因此，当由于失调等原因引起三角波零位偏移（上下不对称）时，可通过改变V2的大小进行调整。函数转换是指：把某种函数关系转换成另一种函数关系，能完成这种转换功能的电子电路就称为函数转换电路。常用的函数转换电路，如半波、全波整流电路，就是把正弦波形转换成半波和全波波形的函数转换电路。本实验需要讨论的是，把三角电压波形转换成正弦电压波形的正弦函数转换电路。2. 正弦函数转换电路从转换原理分析，有多种方法能完成这一转换功能，常用的有：滤波法的转换原理是，把峰值为

6、Vm的三角波用傅里叶级数展开： 滤波法运算法折线法运算法的转换原理是，把展开成幂级数形式： 由上述关系容易看出，取幂级数的前几项（根据转换精度的要求），可以通过对线性（三角波）变化量x的运算来近似表示成 sinx，但要求三角波的幅度/2。实际情况。因为我们并没有很准确的能够把所有元器件都搞齐，所以我们只能把搞出一个大致的电路板，并不能显示实物。这也是局限所在。实际方案通过之前的原理说明，我们大概知道了波形的发生电路还有转换电路，所以根据电路图我们用multisim进行了仿真，并且运用ad（altium designer）进行了pcb板的制作接下来才是最难的地方。因为没有现成的板子，所以我们只能

7、从头开始做，自己买材料打磨，印版，打孔焊接。材料都是同学们自己买的，感谢周越同学百忙之中出去买材料，辛苦了.Pcb板我们买的是双面的，实际上只需要单面。其中的电路图有很多细节都需要改进。所以我们改了很多次。在此特别鸣谢谢磊同学的努力，电路图最终还是成功模拟出来了。(*_*) 嘻嘻制版过程接下来是印版，打磨和腐蚀腐蚀用的是以铜离子为主的腐蚀剂，大概热水80度这样，加入腐蚀剂，把板子腐蚀掉只剩下线路。时间大概10到20分钟这样。第一次腐蚀所以有些地方还是需要改进。焊接总结这一次的实验，应该说任务，的确是很难，因为函数信号发生器这东西真的不是仅仅靠学生一个月左右就能完成的作品，虽然任务艰巨，但是我们也学到了很多。对于电路，放大器还有一些其他元件的工作原理都有了很深的理解。我们也自学了很多软件，ad软件都是自己自学，大家都很努力也都很充实。虽然最后没有什么实际的成果也没有做出实物，但是毕竟尽了力，相信老师