方波三角波正弦波函数发生器

本文格式为d辑方波三角波正弦波函数发生器有用文档规范文案课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导老师：工作单位：题目：方波－三角波－正弦波函数发生器初始条件：具备模拟电子电路的理论学问具备模拟电路根本电路的设计能力具备模拟电路的根本调试伎俩；自选相关电子器件；可以使用试验室仪器调试。要求完成的主要任务〔包括课程设计工作量及其技术要求，以及表明书撰写等详细要求〕1、频率范围三段1～100Hz，100H～，1z～0z；2波波波Uopp≈14V；3、幅度间断可调，线性失真小；4、安装调试并完成合乎学校要求的设计表明书时间支配：一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试指导老师签名：年代日系主任〔或责任老师〕签名：年代日有用文档规范文案名目第1页共3页本文格式为d辑1.概论(1)1.1(1)2.方案设计与论证(3)2.1(3)3.单元电路设计(9)3.1方发生路的作理(9)3.2三波正弦电路工作理(10)3.3电参挑及计算(6)3.4.正负12V流压源设计(7)3.5总电路图(8)4.电路仿真(11)4.1方波三波生电路(11)4.2三波弦波生路(11)5.实物制作(12)5.1焊接原理(12)5.2焊接工具及材料(2)5.3焊接办法及步骤(3)5.4电路板实物图(14)6.性能参......................................................7.数据分析(16)有用文档8.试验总结(21)第2页共3页本文格式为d辑9.参考书(22)10.附录(2)附录1：原件清单(2)附录2：原理图(22)附录3：本科生课程设计成果测定表(24)规范文案有用文档1.概论在人们认识自然改造自然的过程中常常须要对各种各样的电子信号进行测量，因此如何按照被测量电子信号的不同特征和测量要求灵便迅速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入讨论的课题信号源主要给被测电路提供所须要的已知信号各种波形然后用其它仪表测量感兴趣的参数可见信号源在各种试验应测试处理中它不是测量仪器而是照使者要求作激励，生多，按软可，稳样，灵。号第3页共3页本文格式为d辑号(形趣是足须，路构成，其电路构造冗杂，不能按照实际须要灵便扩展。随着微电子技术的进展，运用单片机技术规范文案有用文档规范文案2.方案设计与论证2.1信号产生电路方案一正弦波方波三角波图1-2正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图C波图2过C正弦波振荡电路产生正弦波再通过电压比拟器产生方波最后通过积分电路形成三角波此电路具有良好的正弦波和方波信号但经过积分器电路产生的同步三角波信号存在难度。缘由是积分器电路的积分时间常数是不变的而随着方波信号频率的变化积分电路输出的三角波幅度同时变化假设要保持三角波幅度不变需同时变化积分第4页共3页本文格式为d辑。二本方案采纳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办法先产生方波—三角波再将三角波变换成正弦波的电路设计办法由比拟器和积分器组成方波—三角波产生电路比拟器输出的方波积分电路C路器档。差直弦。。三、调节方便，关于输出正弦波波形的变形，可以通过可变电阻的调整来调节。但C好案档案3.单元电路设计由于考虑本钱，方案实现容易，电路性能等问题用方案三。第5页共3页本文格式为d辑3.1方发生路的作理图3.11工作理如：假设a点器1与R1、R2及R3、RP1组成电压比拟器C1为加电容，加速比器的翻。由图3.1.2分析可比拟有两个限电压CChVPRRU1321+-=CCthVRPRRU1322+=运放2与R4、RP2、C2及R5组反相积器，其入信号方波Uo1时，那么输出积分器的电压为tUCRPRUood)(112142?+=当U1=VC时tCRPRUo21C(V-=当Uo1=-VEE时tCRPRUo214EE2)(V+=有用文档规范文案可见积分器输入方波时，输出是一个回升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图3.1.2所示。图3.1.2a点闭合，即比拟器与积分器首尾相连，形成闭环电路，那么自动产生方波-三角波。三角波的幅度为C1第6页共3页本文格式为d辑VPRRUmo=波-为214213)(4CRPRRRPRf++=由上分析可知：②位器RP2波-。②。。器RP1可实现度上午微，但会响波形的率。由于C1VPRRUmo=而31124Vcco2m132===+URPRR取R3=10kΩ,那么R3+RP1=30kΩ，取R3=20kΩ,RP1为47kΩ的位。平衡电阻R1=R2//〔R1〕≈10kΩ。因为有用文档规范文案214213第7页共3页本文格式为d辑)(4CRPRRRPRf++=当0zf1Hz取C2=1μF那么R〔75~7.5kΩ取1，RP2为100kΩ电位器。当19Hz≤f≤100Hz，取C2=1μF以实现频率波段的转换，R4、RP2的值不变。取平衡电阻R5=10kΩ。三角波→正弦波变换电路的参数挑选原那么是：隔直电容C3、C4、C5要取得取容C6普为皮法至0.1μF。第8页共3页本文格式为d辑RE2=100Ω与RP4=100Ω，相并联，以削减差分放大器的线性区。差分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线，调节RP4及电阻*决。3.2三波正弦的换三角波正弦的变电主要由C波图3.2的傅叶变展开得知三角是由波三谐波及全奇数谐波叠加而的其中次谐的幅也许独基幅值九分一甚更小且选频网络所选出的基波原来就会衰减到本来三角波幅值的圆周率/4倍。于是，二阶无源C低通选频网络〔大约信号频率没增大3倍失真就会浮现此外，为了得到10Hz甚至更低的频率的信号以及10KHZ甚至更高频率的信号需补增3-10HZ及10KHZ-30KHZ的滤波网络。最后，电位器便能实现幅度间断可调整，但由于时间限制只做了二阶低通滤波器试验证实可滤100hz到几khz的波形较好。但因选的C滤100hz的形因到几k的候值小所以可用个C滤波器使电路性能更好。有用文档经研究，为使输出波形更临近正弦波，由图可见要求。3.3.正负1V流压源设计第9页共3页本文格式为d辑图3.3实际考虑到运放轨到轨用正负十二伏，但实测出来九伏电压更能满足试验要求。规范文案有用文档4.电路仿真4.1方波三波生电路4.2三波弦波生路图4..1图4..2规范案有用档4.2三角波弦发生路图4..1图4..2规范案有用档规范案5际形图5.1图5.2图5.3有用档图5.4图5.5第0页共3页本文格式为d辑案档图5.6图5.7规范文案有用文档6数据分析6.1方波测试结果：输出电压13.6v；频率12.3hz-10k可调；6.2三角波测试结果：输出电压5，可调2.5-7v，频率可调；和方波相同。6.2正弦波测试结果：输出电压,。6.2电源测试结果：输+12.04，-11.89v〔实际用9v左右。规范文案有用文档7.试验总结这个电路的特点是频率可调。缺乏之处在于导线过长，分立元件太多。这次遇到的问题主要是在设计过程没有考虑到的方面较多在调试时才发觉无数问题比如原理问题焊接时还发觉了实物制作的根本功不是很牢焊出来的引脚不是特殊美观我发觉一实际上要在电路设计中应当认真认证从中我们可以学到无数东西可以提高自己发觉问题解决问题的能力使自己的动手能力有第1页共3页本文格式为d辑。，，棘。，，体那。走，是。，以可。案档8.参考书[1谢自电子线路设计试验测试.湖北：中科大学版社,202