简易的信号发生器要点

1电子线路课程设计课程名称：电子线路课程设计院部：电子与信息学院专业：通信工程姓名：xxxx学号：xxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxx完成时间：2014-3-231电子线路课程设计任务书姓名xxxx班级xxxxxxxxxxxxx指导老师xxxxxx设计课题：简易的函数发生器设计任务与要求根据题目，然后完成以下任务：查阅资料，设计一个函数发生器能产生正弦波、方波、三角波编写课程设计说明书要求：频率为100~1KHz幅度为2.5V掌握文氏桥震荡电路完成电路的制作，测试结果设计步骤查阅相关资料；先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；列出标准的元件清单；制作并调试电路，进行测试，得到想要的波形。总体电路及总体电路原理相关说明；列出设计中所涉及的所有参考文献资料。设计说明书字数不得少于3000字。参考文献[1]李万臣主编.《模拟电子技术基础实验与课程设计》.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版2001.3[2]沈明发等编.《低频电子线路实验》.广州:暨南大学出版社，2001.10[3]刘志军主编．《模拟电路实验教程》．北京：清华大学出版社,2005.5[4]康华光．电子技术基础（模拟部分）（第四版）．武汉：高等教育出版社，2005.7[5]舒庆莹．凌玲．模拟电子技术基础实验．武汉：武汉理工大学出版社，2008.2目录摘要...............................................................................................................1第1章方案的设计...................................................................................21.1方案的选择..........................................................................................................................21.2电路框图及工作原理..........................................................................................................21.2.1电路组成框图............................................................................................................21.2.2电路工作原理............................................................................................................2第2章单元电路设计...............................................................................42.1直流电源电路......................................................................................................................42.1.1电路工作原理............................................................................................................42.1.2器件的选择...............................................................................................................52.2正弦波振荡电路.................................................................................................................62.2.1电路工作原理...........................................................................................................62.2.2参数计算...................................................................................................................82.3电压比较器.........................................................................................................................82.3.1电压比较器原理.......................................................................................................82.3.2参数计算.................................................................................................................102.4积分电路...........................................................................................................................102.4.1电路工作原理.........................................................................................................102.4.2参数计算.................................................................................................................11第3章整体电路仿真.............................................................................133.1仿真平台............................................................................................................................133.2仿真结果............................................................................................................................13参考文献.....................................................................................................15附图：总电路图.......................................................................................161摘要信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、方波、正弦波的电路。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。本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析，设计了正弦波—方波—三角波简易信号发生器。设计中首先确定了电路方案：由直流稳压电源电路、文氏振荡器、迟滞比较器、积分器组成；接着对各单元电路的的工作原理进行了分析，由直流稳压电源电路提供所需电压，文氏振荡器产生正弦波，迟滞比较器产生方波，积分器产生三角波，同时对电路中各元器件的参数进行了计算。最后利用相关仪器进行测试，测试达到了设计要求。关键词：直流稳压电源；文氏振荡器；迟滞比较器；积分器电子线路课程设计说明书22第1章方案的设计1.1方案的选择信号发生器实现的方法通常有以下几种：（1）可以由晶体管、运放等通用器件制作，更多的则是用专门的信号发生器IC产生。早期的信号发生器IC，如ICL8038、BA205等，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。（2）用分立元件组成的简易信号发生器：价格比芯片实惠，结构简单，容易实现。由分析选择方案（2）。1.2电路框图及工作原理1.2.1电路组成框图简易信号发生器电路组成框图如图2.1所示。正弦波振荡电路产生正弦波，比较器电路产生方波，积分电路产生三角波。图1.1简易信号发生器电路组成框图1.2.2电路工作原理根据图2.1分析，由放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节组成的正弦波振荡电路当达到起振条件，即AF1时产生正弦波，同时用稳幅二极管来维持输出电压幅度的稳定，正正弦波振荡电路比较器电路积分电路电子线路课程设计说明书3弦波振荡电路的输出端作为电压比较器的反相输入端，同相输入端接参考电压UREF，通过输入电压与上下门限电压的比较，使比较器发生反转，产生方波，比较器的输出端作为积分器的反相输入端，电容与积分器运算放大器的反向输入端与输出端相连接，输出与输出成积分关系，且输出电压uo与输入电压ui反相，输出三角波。电子线路课程设计说明书4第2章单元电路设计2.1直流电源电路2.1.1电路工作原理直流稳压电源方框图如图3.1所示。图2.1直流稳压电源方框图小功率的稳压电源由四部分组成：（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压、温度、负载的变化而变化。整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图3.2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即Ivd=1/2Io。电路中的每只二极管承受的最大反向电压为22U(U2是变压器副边电压有效值)。在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电感器和负载电阻串联或电容器与负载电阻并联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，全波整流电路直流输出电压：Uo1=1.2U2，直流输出电流：2~5.121IIo电子线路课程设计说明书5（I2变压器副边电流的有效值。），稳压电路可选集成三端稳压器电路。2.1.2器件的选择1.集成三端稳压器的选择选择三端可调式集成稳压器,常见的主要有CW317、LM317、LM33