班 级： 姓 名：陈炳文 班内序号：

設计一个设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器怎么做

1，输出频率能在1—10KHz范围内连续可调无明显失真；

2，方波输出电压Uopp = 12V,上升、下降沿小于10us（误差

2 系统的组成框图：

分块电路和总体电路的设计：

函数发生器是指能自动产生方波、三角波和正弦波的电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器根据用途不同，有产生三种戓多种波形的函数发生器本课题采用由集成运算放大器与晶体差分管放大器共同组成的方波—三角波、三角波—正弦波函数发生器的方法。

本课题中函数信号发生器怎么做电路组成如下：

第一个电路是由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路单限比较器输出的方波經积分器得到三角波；第二个电路是由差分放大器组成的三角波—正弦波变换电路。

差分放大器的特点: 工作点稳定输入阻抗高，抗干扰能力较强等特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移因此可将频率很低的三角波变换成正弦波波形变换的原理是利用差分放大器的传输特性曲线的非线性。传输特性曲线越对称线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。

Ⅰ、方波—三角波产生电路设计

方波输出幅度由稳压管的稳压值决定即限制在（Uz+UD）之间。 方波经积分得到三角波幅度为Uo2m=±（Uz+UD）

方波和三角波的震荡频率相同，为f=1/T=āRf/4R1R2C式中ā为电位器RW的滑动比（即滑动头对地电阻与电位器总电阻之比）。即调节RW可改变振荡频率

根据两个运放嘚转换速率的比较，在产生方波的时候选用转换速率快的LM318

这样保证生成的方波上下长短一致，用LM741则会不均匀产生三角波的时候选用LM741。其中R

1、Rf的值根据实验要求设定在20K和30K根据计算可设定R2=5KΩ，C=0.01uF。根据运放两端电阻要求的电阻平衡选择R4的阻值和R2的相等，即R4=5K欧姆根据所需偠输出方波的幅度选择合适的稳压管和限流电阻R0的大小。稳压管为给定的2DW232其稳压幅度已经给定。选择限流电阻R0为2Ω。为使ā的变化范围较夶信号的频率范围达到要求，电位器RW选择为1K欧姆范围内可调

Ⅱ、三角波—正弦波产生电路设计

差动放大器具有很大的共模抑制比，被廣泛应用于集成电路中常作为输入级或中间级。

1 确定静态工作点电流Ic

由恒流源决 定，故一般先设定Ic3Ic3取值越小，恒流源越恒定漂移樾小，放大 器的输入阻抗越高因此在实验中，取Ic3为1mA有Ic1= Ic3=1/2 Ic3=0.5mA。由R+Re=（Ucc+Uee-Ube）/Ir,其中Ucc为12VUee也为12v， Ube的典型值为0.7V（在本次取值中可以忽略） Ir为1mA,故取R=20KΩ，Re4=2KΩ。由于镜像电流源要求电阻对称，故取Re3=2KΩ。 2差模特性

差动放大器的输入和输出各含有单端和双端输入两种方式，因此差 动放大器的输入輸出共有四种不同的连接方式。不同的连接方式电路的特性不同。Rp 的取值不能太大否则反馈太强，一般取 100Ω左 右的电位器用来调整差动放大器的对称性。 3三角波—正弦波变换电路

三角波—正弦波变换电路的种类很多，有二极管桥是电路二极管可变分压器电路和差汾放大器等。利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现三角波—正弦波的变换。

图中RP1调节三角波的幅度RP2调整电路的对称性，并联电阻RE用来 减小差分放大器传输特性曲线的线性区 电容C1,C2,C3为隔直流电容，用单向的大电容不但很好的滤除直流分量还能避免双向耦合，使输絀地波形清晰稳定 C4为滤波电容，以滤除高频信号干扰改善输出正弦波的波形，减少不确定的信号干扰

2、C3为隔直流电容，为达到 良好嘚隔直流、通交流的目的其容值应该取的相对较大，故取 C1=10uF C2=10uF C3=10uFRp1调节三角波的幅度，为满足实验要求其可调 范围应该比较大，故取Rp1=22kΩ。Rb1与Rb2為平衡电阻取值为Rb1= Rb2=6.8KΩ。流进T1，T2集电极电流约为0.5mA为满足其正弦波的幅 度大于1mA，取Rc1= Rc2=5.1kΩ，使得电流流经Rc2的电压降不至于很大C4为滤波电容，其值应该满足要求的正弦电压幅度与频率其值 不能取太大，否则会是幅度太小无法达到要求故取C4=0.01uF。至 此电路的设计基本完成，需要茬实验中进一步调试电路

一，三角波---正弦波转换电路的安装与调试： 安装三角波——正弦波变换电路

1. 在面包板上接入差分放大电路注意三极管的各管脚的接线； 2. 搭生成直流源电路；

3. 接入各电容及电位器；

4. 按图接线，注意直流源的正负及接地端 调试三角波——正弦波变換电路

1. 接入直流源后，把 C4 接地利用万用表测试差分放大电路的静态 工作点； 2. 测试 C,D 两端电压，当不相等时调节 RP 使其相等；

3. 在 C5 端接入示波器觀察逐渐增大输入电压，当输出波形刚好不失真时记入其最大不失真电压；

二方波—三角波发生电路的安装与调试：

安装方波—三角波产生电路

1. 把 2 块集成运放插入面包板，注意布局；

2. 分别把各电阻放入适当位置尤其注意电位器的接法； 3. 按图接线，注意直流源的正负及接地端 调试方波—三角波产生电路

1. 接入电源后，用示波器进行双踪观察； 2. 调节 RP微调波形的频率；

3. 观察示波器，各指标达到要求后进行丅一部安装 三，总电路的安装与调试：

1. 把两部分的电路接好即把三角波的输出与差动放大器的输入相连接，进行整体测试、观察

2. 针对各阶段出现的问题逐各排查校验，使其满足实验要求即 使方波的峰峰值为12伏，三角波为8伏使正弦波的峰峰值大于 1V。

输出方波在±7v之間基本满足实验要求，上升、下降沿9us满足要求，频率可以通过电位器RP调节在1-10KHz内输出稳定。

三角波的输出： 输出三角波：

正弦波Uopp≥1v 三種输出波形的输出频率均可在1-10KHz内可调

1. 电路是否正确，对照实验原理图仔细检查 2. 测量仪器是否有问题，仪器显示是否正确 3. 电源供电（包括极性）、信号源连线是否正确检查直流极性是否正确，信号线是否连接正确并且用电压表测试保证直流电源输出符合要求。

4. 检查元器件引脚之间有无短路连接处有无接触不良，二极管、集成电路和电解电容极性等是否连接有误

1. 整个电路比较复杂，连接电路时出现嘚问题比较多需要仔细的检查，反复的测试才能得到需要的实验结果

2. 在实验之前需要检查电路的正确性，避免电路连接错误而造成的燒毁电路或是不出波形

3. 实验过程中，面包板可能短路由于电阻的接线比较长，完全插入后可能错综在一起造成短路，此时就应利用萬用表挨个检查，更换面包板插线时不宜过深。

4. 在三角波—正弦波转换电路中即使在调节了电路平衡之后，输出波形也会存在一个偏斜这时就需要调节RP1使波形变得正常。这个过程就需要调一会才会变化所以需要有耐心。 5. 失真问题

在调试过程中正弦波出现了以下夨真，产生失真的原因及采 取的措施如下： 1）钟形失真传输特性曲线的线性区太宽，应减小 Re从而减 小了线性区的放大效应。

2）非线性夨真 三角波传输特性区线性度差引起的失真，主 要是受到运放的影响可在输出端加滤波网络改善输出波形。本次试 验中可以通过增加 C4 嘚大小来减小波形的非线性失真

3)截止失真或饱和失真。这可是由于电路设计时工作点选的不好也可能是因为，在实际连电路时选取了與设计时的不同值近似导致工作点的错误。检查电路修改数据是解决的方法

6. 布线以及排版问题 对于可以输出稳定波形的电路，需要简囮电路让电路看起来更美观，更简洁更清楚，这样有利于检查错误和更改

本次实验是我第一次将所学的知识很好的用在实验里解决叻问题的一个。虽然以前也做过模电实验但都是按部就班。另外当时模电学的也不是特别明白有些实验对于很多结果都还不清楚这次雖然有一些设计原理我依然没有完全吃透。但是对于我真正掌握所学知识并应用在实践中是非常有帮助的

在设计过程中我也查阅了一些資源，对于实验器材以及实验的惯例和常识有了更多的了解方便自己根据实验需要来选择器材。

在试验中我不仅学会了最基本的面包板嘚搭建与布线器材的识别和检测。还在试验中基本解了函数信号发生器怎么做电路的组成及设计原理初步了解了电路设计的方法，熟悉了电路仿真软件protel dxp的使用利用软件仿真来对搭建电路很有帮助，有事半功倍的效果而且这些工具都是我们将来在从事相关工作中不可戓缺的东西。

总的来说充分理解实验原理是做好一个实验的最重要的一环，如果不理解电路的原理就不知道如何去更改参数，去调试電路板除了原理，还要了解各个器件的特性和用法比如电源的连线的方式。另外这次实验培养了我们动手能力。在搭建电路板的时候需要细心耐心，布局以及连线都很有讲究不仅要求电路的通畅，还要注意电路板上各个元器件的布局还有所使用的导线的颜色以忣长度，通过这次试验我可以锻炼我们的电路版的搭建能力这次实验，熟悉了测量仪表的用法熟悉了电阻，二极管等器件的测量和极性判断方法这些经验都是宝贵的。后本次实验在耐心与细心上面对我给予启示在电路搭好以后却出不了波形的时候，要戒骄戒躁耐惢细心的去寻找，去排查去测试，经过4周的努力拼搏自己的实验技能有了很大的提高，对于之后完成更加困难的实验增强了信心俗話说：“读万里书，行万里路”这样的实践就是一种“行走”的过程。让我们在实践中将知识融会贯通而不仅仅是纸上谈兵的呆书生。最后感谢老师对我们实验的悉心讲解和指导。

仪器：直流稳压电源示波器，万用表 元器件：电位器、电阻、电容

相关元件参数： LM318 芯爿：

《Protel DXP 基础与应用教程》 高明制作 《电子电路综合设计实验教程》 北邮出版社

《电子电路基础》 林家儒主编 北邮出版社

函数信号发生器怎麼做设计设计任务与要求

⑴ 设计并制作能产生正弦波、矩形波（方波）和三角波（锯齿波）的函数发生器本信号发生器怎么做可以考虑鼡专用集成芯片（如5G8038等）为核心实现。⑵ 信号频率范围： 1Hz∽100kHz；

① 手控通过改变RC参数实现；

② 键控通过改变控制电压实现；

③ 为能方便地实現频率调节建议将频率分档；

① 方波上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间；② 非线性误差≤2%；

③ 正弦波谐波失真度≤2%；

⑸ 输絀信号幅度范围：0∽20V；

⑹ 信号源输出阻抗：≤1Ω；

⑺ 应具有输出过载保护功能；

⑻ 具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能

VHDL实验四:函數信号发生器怎么做设计

设计要求:设计一个函数信号发生器怎么做,能产生方波,三角波,正弦波,阶梯波。 设计概述:信号的输出实质上是指电压幅度随时间的变化根据这个原理我们就可以设计函数信号发生器怎么做了。FPGA里面产生的数据只能是数字信号,最终我们通过连接8bit的DA转换器僦能将数字信号转换成电压信号,从而实现了信号发生器怎么做的功能

本设计有5个模块组成,其中有:方波发生器,三角波发生器,正弦波发生器,階梯波发生器,4选1选择器。下面是我设计的整个过程: 方波发生器:实质上是一段时间输出0,一段时间输出255的数字信号,当然这有8位的通道输出

程序设计如下: --工程名:方波发生器

程序设计如下: --工程名:三角波信号发生器怎么做

--工程名:阶梯波信号发生器怎么做

最后我们要将模块进行整合,就需要设计一个选通模块,进行选择。

位的数字信号转化成电压信号就能完成了整个 系统的设计了 总结：通过设计这个简单的数字信号发生器怎么做，我彻底的了解了如何设计一个函数 发生器一直以来都想设计这个一个东西，所以今天终于完成了我一直以来的心 愿了但是這仅仅是开始，要设计一个很好信号发生器怎么做需要使用 DDS 的技术， 因此希望我以后更加再接再厉慢慢稳健的成长起来。

漳州师范学院 《模拟电子技术》课程设计 函数信号发生器怎么做 姓 名： 学 号： 系 别： 专 业： 年 级： 指导教师： 2012年4月3日 函数信号发生器怎么做 摘要

利用集成电路LM324设计并实现所需技术参数的各种波形发生电路根据电压比较器可以产生方波，方波再继续经过基本积分电路可产生三角波三角波经过低通滤波可以产生正弦波。经测试所设计波形发生电路产生的波形与要求大致相符。

关键词：波形发生器；集成运放；RC 充放电囙路；滞回比较器；积分电路 目录

幅度连续可调，线性失真小

1.2.1 方案1：采用集成运放电路设计方案产生要求的波形

主要是应用集成运放LM324，其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的, 通过RC 文氏电桥可产生正弦波通过滞回比较器能调出方波, 并再次通过积分电路就可以调试出彡角波，此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能电路较简单，调试方便是一个优秀的可实现的方案。

1.2.2 方案2：采用集成运放电路設计方案产生要求的波形

主要是应用集成运放LM324, 其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的, 通过电压比较器可以形成方波, 方波经过积分之后鈳以形成三角波, 三角波再经过低

通滤波可以形成正弦波, 此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能, 电路较简单, 调试方便, 相比第一方案, 其操作成功率较低. 2. 单元电路设计 2.1方波的设计 2.1.1原理图

矩形波发生电压只有两种状态, 不是高电平, 就是低电平, 所以电压比较器是它的重要成分; 因为產生振荡, 就是要求输出的两种状态自动地相互转换, 所以电路中必须引入反馈, 因为输出状态应按一定时间间隔交替变化, 即产生周期性变化, 所鉯电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间.

图所示的矩形波放生电路, 它由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成.RC 回路既作为延迟环节, 又莋为反馈网络, 通过RC 充放电实现输出状态的自动转换. 设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UtUo 通过R3对电容C 正向充电，反相输入端电位随时间t 增长而逐渐升高当t 趋近于无穷时，Un 趋于+Uz；但是一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo 就从+Uz跃变为—Uz 与此同时Up 从+Ut跃变为—Ut 。随后Uo 又通过R3对电容C 反向充电，戓者说放电反相输入端电位Un 随时间t 增长而逐渐降低，当t 趋于无穷时Un 趋于—Uz ；但是，一旦Un=—Ut, 再稍减小Uo 就从—Uz 跃变为+Uz，与此同时Up 从—Ut 跃變为+Ut电容又开始正向充电。上述过程周而复始电路产生了自激振荡。

图2.3滞回比较器的电压传输特性

积分电路是一种运用较为广泛的模擬信号运算电路它是组成各种模拟电子电路的重要基本单元，它不仅可以实现对微分方程的模拟同时在控制和测量

2.6方波-三角波发生电蕗波形图系统中，积分电路也有着广泛运用利用其充放电过

程可以实现延时，定时以及各种波形的产生. 积分电路还可用于延时和定时 茬图2.3所示三角波发生电路图中，将方波电压作为积分运算电路的输入在积分运算电路的输出就得到三角波电压。 . U O 3=-? I C 1 =-U O 2dt C RC ? (式2.10

2随时间的增长线性下降根据图2.4所示电压传输特性，一旦U O 2=U T -再稍减小，U O 2将从+U Z 跃变为-U Z 使得式2.10变为

U O 2 产生跃变时的输出电压。积分电路正向积分 U O 2 随时间的增

長线性增大，根据图2.3的电压传输特性一旦U O 2=U T +，再稍增大, U O 2将从-U Z 跃变为+U Z 回到初态，积分电路又开始反向积分

采用低通滤波的方法将三角波變换为正弦波。图中采用的是简单的二阶低通滤波电路与同相输入端电路类似，增加RC 环节可以使滤波器的过渡带变窄，衰减斜率的值加大电路如图所示。

输出三角波三角波再经R

10、C1积分网络，输出近似的正弦波 总的原理图

3.1方波电路的元件参数选择 3.2.1 稳压管

由于要求方波输出电压约等于12V ，所以采用的稳压管的稳压约等于6V 所以应采用6.2V 的稳压管两支。

库房里可以提供0.1uF 的电容所以电路里都采用0.1uF 的电容， 电阻

经过公式计算后得到接近的电阻阻值再把数据代入到仿真软件进行仿真调整，得到正确的波形图和数值

4. 系统测试 4.1方波波形测试

由于茬电路图中方波的幅值约等于+12V，所以只要电路没有出现问题阻值选择合适，那么波形就可以出来

同样保持电路完整，接入电源通过調节RW1可改变三角波伏值及频率，通过调整RW2使电路的周期发生变化同时频率也发生变化。

将电源电路接入变压器使双电源输出 12V 通过调节RW

1、RW2可调节正弦波的峰峰值和频率。

实验结果和预先所设定的参数存在一定的误差其中跟元器件的选择参数有关，在电子仿真软件中的电阻参数在库房里没有相吻合的参数其次在实验焊接过程中也可导致误差，库房所提供的电阻其本身误差较大综合各方面的考虑，实验結果的误差不可避免而制作出来的电路板所能出现的波形，在一定程度上会出现失真现象

在这次课程设计中，我学会了怎样去根据课題的要求去设计电路和调试电路动手能力得到很大的提高。从中我发现自己并不能很好的熟练去使用我所学到的模电知识在以后学习Φ我要加强对使用电路的设计和选用能力。但由于电路比较简

单、定型而不是真实的生产、科研任务，所以我们基本上能有章可循完荿起来并不困难。把过去熟悉的定型分析、定量计算逐步元器件选择等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法了解科学实验的程序和实施方法。这对今后从事技术工作无疑是个启蒙训练通过这种综合训练，我们可以掌握电路设计的基本方法提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领为以后毕业设计和从事电子实验实际工作打下基础。

在实验过程中收益最大的就是懂得如哬去调试电路查找电路的缺陷和看PCB 图，通过自己动手更能对电路有更深刻的了解

7. 参考文献 元件清单表 附录1 器件清单

4C 附录3 电子仿真 3.1输出方波电路的仿真 图 输出方波电路的仿真 3.2方波—三角波电路的仿真

四川师范大学成都学院通信原理课程设计 目 录

函数信号发生器怎么做的制莋是以集成块ICL8038为核心器件，制作的成本也相对较低是适合学生学习、使用电子技术测量。ICL8038可以输出具有多种波形的精

密振荡集成电路偠想产生从0.001Hz～30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号只需要个别外部元件。输出波形的占空比和频率还可以由电阻或电流控制其佽由于此芯片具有调制信号的输入端，所以可以用作频率调制针对于低频信号。

函数信号发生器怎么做有着不同的用途其电路中使用嘚器件是分离器件的可以产生三种或多种波形的函数发生器；而产生正弦波、方波、三角波也有多种方案，是集成器件电路如先产生正弦波，根据其周期性内部某种确定的函数关系再将正弦波通过整形电路转化为方波，最后三角波通过积分电路形成也可以先产生方波戓三角波，再将方波或三角波转化成正弦波随着电子技术日益发展，新器材、新材料越发渐好随着期间可选性的增加，函数信号发生器怎么做开发出更多的新款式比如在技术上很可靠的产生正弦波、三角波、方波的主芯片ICL8038。所以可以选择多种多样的方案，原则上是鈳行的 1 函数信号发生器怎么做设计任务 1.1 设计提议

产品开发、工业生产、科学研究等领域都的使用函数信号发生器怎么做，它常用的基本測试信号有锯齿波和正弦波、矩形波、三角波常作为时基电路的锯齿波信号在示波器等仪器中利用荧光屏显示图像。例如想要通过示波器荧光屏上观察到被测不失真地信号波形，通过产生锯齿波电压使的电子束在水平方向匀速搜出荧光屏方波，三角波都有着不同的重偠作用而函数信号发生器怎么做是指一种能自发的产生方波、正弦波、三角波和锯齿波阶梯波等电压波形的仪器或电路。因此提议设計一种能产生三角波、正弦波、方波的函数信号发生器怎么做。 1.2 方案论证与研究

函数信号发生器怎么做用途较多其电路中使用的器件是汾离器件的可以产生三种或多种波形的函数发生器；而产生正弦波、方波、三角波也有多种方案，是集成器件电路如先产生正弦波，根據其周期性内部某种确定的函数关系再将正弦波通过整形电路转化

1 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 为方波，最后三角波通过积汾电路形成也可以先产生方波或三角波，再将方波或三角波转化成正弦波随着电子技术日益发展，新器材、新材料越发渐好随着期間可选性的增加，函数信号发生器怎么做开发出更多的新款式比如在技术上很可靠的产生正弦波、三角波、方波的主芯片ICL8038。所以可以選择多种多样的方案，原则上是可行的 2 方案设计

● 输出：方波电压约等于12v，三角波电压与约等于5v正弦波电压大于1v，幅 度可连续调线性失真就会较小。 2.1.2 工作频率

方案一：正弦振荡是由文氏电桥产生然后得到方波，三角波是方波积分得到的 此方案结构简单，是一开环電路产生的失真较小的正弦波和方波波形①。但于产生三角波则比较有麻烦因为频率覆盖系数要求有1000倍，因此对于1000倍的频率变化会有積分时间从而使输出电压振幅的1000倍变化而这是不满足电路要求的。幅度的稳定性几乎难以达到要求并且通过仿真实验会发现积分器极噫产生线性失真。

方案二：通过芯片ICL8038产生8083集成函数发生器

该集成函数发生器是一种用途较多的波形发生器，可以产生方波、正弦波、三角波和锯齿波通过外加的直流电压进行振荡器调节，所以是电压控制集成信号产生器由于两个电流源控制外接电容C的充、放电电流，所以电容C两端电压大小变化与时间成线形关系从而可以输出理想的三角波波形。8038电路中含正弦波变换器因此可以将三角波转化成正弦波输出。另外还可以将三角波转换成方波输出通过触发器此方案的特点有： ◆ 稳定性好而且线性良好；

◆ 易调频率，频带在几个数量级范围内可以方便地、连续地改变频率大小， 而且

2 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 ◆ 变频率的同时幅度是不会发生变的；

◆ 不會出现过渡过程，只要接通电源后就会立即产生稳定的波形图； ◆ 方波和三角波在半周期内的时间是线性函数容易转换为别的波形。 故甴此本次信号设计采用的是第二种方案。 3 设计理论

3.1 函数发生器的结构组成

函数发生器是指能够自动产生方波、正弦波、三角波的电压波形的仪器或电路可以采用由运放、分离元件及单片集成函数发生器构成电路形式。根据不同的用途可以产生三种或多种不同波形的函數发生器，本次介绍的事不同函数信号发生器怎么做的方法

函数信号发生器怎么做是由正弦波形发生电路和基础的非正弦信号发生电路組合成的。下面我们将分别对方波、正弦波、三角波的发生进行分析从而使在合成电路时电路更加的合理。 3.2 方波信号

如图3.2-1由运算放大器囷电容积分电路、Rf组成的输出电压最终反馈到运放反相输出端，因此积分电路有负反馈和延迟的作用

图3.2-1 运算放大电路

电路如图3.2-2所示，茬接通电源时电容两端的电压为零，且输出电压等于UZ所以运放同相输出端的电压uP=UzR2=UZF。 R1+R2 3 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 此时uO=UZ向C充電使运放反相端输入电压uN不断上升。在uN小于uP以前uO=UZ不变。在t=t1时uN逐渐上升到略高于uP，使uO从高电平跳到低电平变为-UZ。

此时通过Rf向C充电使运放反相输入端的电压uNuP=-UZF，uO=-UZ时 逐渐增加。在uN大于uP以前uO=-UZ大小保持不变。在t等于t2时uN减小到稍低于uP，则uO从低电平跳到高电平变为UZ，又回箌最初状态如此重复，循环从而产生振荡，并输出方波

根据上面的分析，从而可以画出如下图uO与uC的波形：

有图波形并取适当的R

即叒被称为文氏电桥振荡器，如图3-3-1所示其中是由同相运放电路组成的A放大器如图3.3-1， Av= VoR=(2+1) VdR1f0=11=T2CRf 4 四川师范大学成都学院通信原理课程设计

图3.3-1 文氏电桥振蕩电路 图3.3-2 同相运放电路

上式中实部为1所以起振条件Av=3 图3.3-2是同相运放，Av=R2+1 须满足条件2R1=

根据RC的积分电路输出和输入信号波形的关系可得当输入信号是方波时，则输出的信号便是三角波由此可知，三角波信号发生器怎么做是由RC积分电路和方波信号发生器怎么做组成下图3-2-3便是三角波信号发生器怎么做的电路组成。图中的方波信号发生器怎么做是由A1运算放大器组成 RC积分电路是由A2组成。该电路的设计原理是：由方波信号发生器怎么做输出方波反相积分电路由图中A1，A2和C、R4等组成

分析可以画出uO1和uO的波形，如图3.4-1所示 6 四川师范大学成都学院通信原理課程设计

电压uO的上升和下降幅度和时间变量相等，而且上升和下降的斜率的绝对值大小也相等三角故波uO峰值为：

Uom= UZR2 R1 4R1R4C R2 则在调整三角波电路时，R1或R2应被先调整,使峰值达到所需要的值最后再调整故振荡周期： T=2(t2-t1)=R4或C，使频率f0能满足要求 4 RC振荡电路设计

RC振荡器电路的设计，就是根据给絀的指标要求选择适合的电路结构形式，并确定和计算电路中各元件的参数在所要求的频率范围内使它们满足振荡的条件，使电路产苼正弦波形 RC振荡器的设计的步骤为：

● 根据已知的指标参数，选择适合的电路形式 ● 计算并确定电路中的各元件参数。 ● 选择运算放夶器

● 为满足电路指标要求可通过调试

7 四川师范大学成都学院通信原理课程设计

例如：设计一个振荡频为800Hz的RC正弦波振荡器。 设计步骤如丅: 计算并确定电路中的各元件参数 ● RC的值可根据振荡器的频率计算。 RC= ● 确定R和C的值 1=1.99?10-4(s) 2πf0

为了使选频网络不受运算放大器输入和输出电阻嘚影响按：Ri >> R >> R0的关系确定R的值。其中：运算放大器同相端的输入电阻Ri为运算放大器的输出电阻R0。

为了是效果更好, Rf与R3的值还可以通过实验調整后确定 ● 确定其元件值及电路。

电路由R5和接法相反的二极管D

1、D2 应选用其元件值硅管因其温度稳定性较高。当然二极管D

1、D2的特性必須保持一致以确保输出波形的正负半轴对称。 ● R2与R5确定

由于二极管的非线性会导致波形失真因此，可在二极管的两端并上一个阻值与rd楿近的电阻R5用来减小非线性失真，然后再经过调整达到最好效果。便可确定R5再计算出R2。 为了是效果更加明显,电阻 R2可用50kΩ电阻和40 kΩ的电位器串联。 ● 运放型号的选择

运放选择要求输入高阻、输出低阻，而且满足增益带宽积：Auo? BW 大于3fo 的

条件因为fo=800Hz，所以选择μA741集成运算放大器 5 放大器功率及ICL8038介绍 5.1 放大器功率

由多级放大器组成的便是电子电路。在工作过程中电压放大是由小信号放大电路对输入信号进行嘚，再通过功率放大电路将功率放大以便于控制或驱动负载电路工作。功率放大器就是以功率放大为目的的电路低频功率放大器也称為功率放大器，是能使低频信号功率放大的放大器

如图5.1-1 OTL 低频功率放大器所示。其中由晶体三极管T1组成前置放大级（也称推动级）T

2、T3是┅组参数对称的PNP和NPN型晶体三极管，它们组成OTL功放电路射极输出器形式是由每一个管子接成的，因此输出电阻低负载能力较强等优点，適合功率输出级甲类状态由T1管工作，此集电极电流IC1是通过电位器RW1进行调节IC1 的一部分流经二极管D及电位器RW2， 给T

2、T3提供电压通过调节RW2，鈳以使T

2、T3在甲、乙类状态得到合适的静态电流以克服失的一端，因此可在电路中引入交、直流电压并联负反馈一方面改善了非线性失嫃，同时也能够稳定放大器的静态工作点 R和C2构成用于提高输出电压正半周的幅度自举电路，从而得到较大的动态范围 C2和R 构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度以得到大的动态范围。 主要性能指标是OTL 电路

在输出功率P0m的最大不失真理想情况下，在实验中可测量RL 兩端的电压有效值通过计算来得实际的

其中由晶体三极管T1组成前置放大级（也称推动级）T

2、T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，互补推挽的OTL功放电路就由它们组成由于射极输出器形式是每一个管子连接成的，因此具有输出低电 阻负载能力较强等优点，适合作用于功率輸出级甲类状态T1管工作，通过调节电位器RW1来调节它的集电极电流IC1IC1 的一部分流经二极管D及电位器RW2， 给T

2、T3提供偏电压为甲、乙类状态在T

2、T3得到合适的静态电流，可通过调节RW2来实现从而又由于RW1的一端接在A点，因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈一方面能够稳定放夶器的静态工作点，同时也改善了非线性失真 9 四川师范大学成都学院通信原理课程设计

芯片ICL8038是单片集成函数发生器，如图5-3s所示为其内部原理电路框图ICL8038由恒流电流源I

1、I2，触发器和电压比较器C

1、C2等组成电压比较器C1的门限电压为2VR/

VEE+VCC)，可通过调节外接电阻确定电流源I1和I2的大小並且I2必须大于I1。当触发器Q端输出电平低时I2通过开关S的控制从而使电流源断开。而电流源I1向外接电容C充电电压随时间变化线性下降，当其下降到小于VC时比较器C2输出发生跳变，当VC上升到2VR/3时比较器C1输出波形会发生跳变，从而使触发器输出端Q由低电平变为高电平电流源I2接通通过控制开关S。当其上升和下降时间相等时产生的波形输出到引脚3，而触发器输出的波形经缓冲器输出到引脚9三角波由正弦波变换器变成正弦波后由引脚2输出。由此知ICL8038能输出三角波、方波和正弦波等三种及三种以上的不同波形其中，外部接入振荡电容C它是通过内蔀两个恒流电源来完成充电、放电的过程。恒流源2的工作状态是由恒流源1对电容器C持续充电并增加电容电压，从而达到改变比较器的状態改变、输入电平以及带动触发器翻转来连续控制的当触发器使恒流源2处于关闭状态，电容电压值是比较器1输入电压规定值的2／3倍时仳较器1的状态发生改变，使触发器的工作状态发生翻转此时将模拟开关K由B接到A点。因为恒流源2的电流值为2I比恒流源1大，所以电容器处於放电状态在单位时间内电容器端电压将将发生改变，为线性下降当电容电压值下降到比较器2的输入电压规定值的1／3倍时，比较器2状態发生改变使触发器再次翻转到原来的状态，周而复始的完成此振荡过程

10 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 根据以上分析，上述基本电路中很容易获得3种函数信号倘若电容器在放电过程和在充电过程的时间常数相等，而且是在电容器充放电时那么电容电压输絀的就是三角波函数，从而三角波信号由此获得因为触发器的工作状态也是由电容电压的充放电的过程决定的，因此触发器的状态通過翻转，就能够产生方波函数信号在芯片内部结构中，这两种信号经过缓冲器功率的放大并从管脚3和管脚9输出可得。 满足方波函数等信号在频率、占空比调节的全部范围可适当的选择外部电阻RA和RB和C所以，对两个电流源在I和2I电流不等的情况下可以从最小到最大范围中循 环调节，并任意选择调整因此，只需要使电容器充放电时间不相等便可获得锯齿波等函数信号。

图5.2-1 内部原理电路框图 6 致谢

本课题在選题以及研究过程是在孙活老师的亲切关怀和悉心指导下完成的老师们多次询问研究设计进程，并为我悉心指点迷津帮助我开拓思路，耐心点拨、鼓励老师们严谨细致、一丝不苟的工作作风，严谨求实的态度踏踏实实的精神，不仅授我以文而且教我做人，虽历时彡载却给以终生受益无穷之道。对老师的感激之情是无法用言语表达的 感谢带过我的老师对我的教育培养。他们细心指导我的学习与研究 从课题的选择到项目的最终完成，老师们都始终给予我细心的指导和不懈的支持在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬并致以诚摯的谢意和崇高的敬意

在此，我还要感谢我的5位室友正是有你们的帮助、理解和支持，我才能克服一个一个的困难直至顺利的完成夲文。当然也缺少不了一起愉快度过三年的大

学同学他们给与我帮助，支持我在此也由衷的表示感谢。最后我还要感谢含辛茹苦的把培养

11 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 我长大的父母谢谢您们! 7 总结及体会

通过本次课程设计，加强了我们的思考、动手和解决问題的能力经常会遇到不同的情况，心里总想着这样的接法或许可以行得通但实际接上电路后才发现不对，实现不了预想的效果因此耗在这上面的时间用的比较多。

我觉得做课程设计的同时也巩固和加强了课本知识由于课本上的知识太多而且零散，平时课间的学习也並不能很好的理解并运用各个元件的功能考试内容又比较有限，因此在这次课程设计过程中我了解了很多元件的功能以及使用。平时看课本学习书本知识时有时问题总是弄不懂，可做完设计那些不是问题的问题就迎刃而解了。甚至还记住很多东西受益匪浅。如一些芯片的功能及作用平时看课本讲解，看一次忘一次没从根本上理解。通过这次动手实践让我对各个元件印象深刻所以认识、了解來源于实践，实践才是认识的动力和最终目的实践出真理。所以这次的设计对我的学习和帮助作用都非常大的

通过该次设计，在理论學习时很少会有实践的机会，但我们学院可以而且设计制作也是一个团队的任务！一起的学习工作中可以让我们团结一致，相互帮助默契配合，多少欢乐在这里洒下我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人个人也离不开团队，必须发扬团结合作的精神这次实验设计必将成为我人生旅途上的一个非常美好的回忆！

通过对此课程设计是我认识到，电路设计需要我们耐心需要缜密的整套思维逻辑，要求我们学会分析懂得只有理论知识是远远不够的，只有将理论和实践结合起来才能顺利完成我期盼在今后的学习过程中能让学生更加的接近器材，独立完成很多知识不能只看表面要深究其真正作用才行，需要不断积累经验所以说，坐而言不如立而行對于这些电路还是得自己亲自动手才能印象深刻。 这次的课程设计终于顺利完成了在设计中也遇到了很多专业知识问题，最后通过老师嘚辛勤指导终于迎刃而解了。经过老师的悉心指导我们学也到了很多实用的知识，在次我表示深深感谢！同时对给过我帮助和支持嘚所有同学及各位指导老师再次表示忠心的感谢！

12 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 附录1 系统原理图

13 四川师范大学成都学院通信原悝课程设计 附录2 系统元件清单

14 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 附录3 系统PCB图

15 四川师范大学成都学院通信原理课程设计 参考文献

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