方波三角波正弦波发生器课程设计报告.docx

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1、方波三角波正弦波发生器课程设计报告宁波大红鹰学院（模拟电子技术）课程设计报告课题名称：方波三角波正弦波发生器分院：机械与电气工程学院教研室：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：惺惺惜惺指导老师：惺惺惜惺惺二一三年十二月方波三角波正弦波发生器一、设计任务1、熟悉电路的基本功能原理，学会用集成运算放大器组成方波、三角波及正弦波发生器；2、学习方波、三角波、正弦波发生器的设计方法和设计流程；3、把握方波、三角波、正弦波发生器的调试与测量方法。4、能正确焊装、检测、调试电路。二、硬件设计1、元器件选择1集成电路：LM358D；2稳压二极管：6.2V；3电阻：E24系列，碳膜电阻，1/4W，精度5%51

2、K、10K、400K。4电容：电解电容0.33uf、10uf。5电位器：10K、50K。6二极管：IN4148。2、发生原理方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图首先由LM358D组成的振荡器产生正弦波，然后由过零比拟器将正弦波转化为方波波，最后用积分电路将方波转化为三角波。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。原因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改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变。若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小。3、正弦波发生电路电路中RC串、并联电路构成正反应支路，同时兼做选频网络，R1、R3

3、、R5及二极管等元件构成反应和稳幅环节。调节电位器R5，能够改变负反应深度，知足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。VD1、VD2采用硅管温度稳定性好，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。注意：R1、R2、C1、C2构成RC串并联电路，故R1=R2，C1=C2。电容C1,C2.电阻R4,R5是整个电路频率大小的关键电路的振荡频率fo=1/2RC调整反应电阻R5，使电路起振，且波形失真最小。假如不能起振，则讲明负反应太强，应适当加大R5。假如波形失真严重，应适当减小R5。

4、改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C作为频率量程切换，而调节R作为量程内频率细调。4、方波发生电路稳压二极管D的作用是限制和确定方波的幅度。因而要根据设计的要求方波幅度来进行选择稳压管的稳定电压。方波幅度和宽度的对称性也与稳压管的对称性有关，为了得到对称的方波输出，应选用稳压二极管6.2v。R为稳压管的限流电阻，其值由所选用的稳压管的稳定电流决定。集成运放处于开环状态，工作在非线性区，输入信号Ui加在反向输入端，当输入信号为正时，即U+为正时，U+U-，则输出为正。当输入信号为负时，即U+为负时，U-U+，则输出为负，如此周而复始，在集成运放输出端便得到了矩形波。5、

5、三角波发生电路积分元件R、C的参数值应根据方波和三角波所要求的重复频率来确定。当正反应回路电阻R、R的阻值确定后，再选取电容C值，求得R。上图是一个典型的积分电路图。由图能够看出，输入信号经过了一个电阻后经过反应流到电容上，但此时以为电容的初始电量为零，故此时给电容充电。由理想运算放大器的虚短、虚断性质得，vi-0/R=C*d(0-vo)/dt,所以vo=-1/RCvdt。积分电路主要是确定积分时间C1R1的值，或者讲是确定闭环增益线与0dB线交点的频率f0(零穿插点频率。当时间常数较大，如超过10ms时，电容C4的值就会到达数微法，由于微法级的标称值电容选择面较窄，故宜用改变电阻R14的方法

6、来调整时间常数。但如所需时间常数较小时，就应选择R14为数千欧数十千欧，再往小的方向选择C4的值来调整时间常数。由于R14的值假如太小，容易遭到前级信号源输出阻抗的影响。当前位置：文档视界方波三角波正弦波发生器课程设计报告方波三角波正弦波发生器课程设计报告当前位置：文档视界方波三角波正弦波发生器课程设计报告方波三角波正弦波发生器课程设计报告当前位置：文档视界方波三角波正弦波发生器课程设计报告方波三角波正弦波发生器课程设计报告四、总结报告为期一个星期的课程设计已经结束，在这个星期的学习、设计、焊接经过中我感触颇深。使我对抽象的理论有了详细的认识。波形发生器就是信号源的一种，能够给被测电路提供所需

7、要的波形。传统的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路构造复杂，不能根据实际需要灵敏扩展。随着微电子技术的发展，运用单片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。与现有各类型波形发生器比拟而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，十分是操作简单方便。通过对正弦波方波三角波发生器的设计，我把握了常用元件的识别和测试；熟悉了常用的仪器仪表；了解了电路的连接、焊接方法；以及怎样提高电路的性能等等。在实验室内进行调试是最困难的。由于有各种主观与客观的因素干扰我们的调试。测量时直流电源引起的误差，在仿真经过中，直流电源接的是12V，而在实际测量中的电源电压不一定是标准的正负12伏电压。而在实际测量中，供电源会发生误差，所以在测量经过中最好用稳定性较高的电源。在仿真时，各种元件的精度很运行环境都比拟好，而在实际测量中都会有所误差。焊接时也会有误差，在电路焊接经过中，焊点、导线等也存在不可避免的误差。测量时个仪表也会引起相应的误差。起初由于焊接所造成的错误，导致只要正弦波电路工作正常，其他电路短路。在示波器上只能检测到正弦波。经过调试讲过零比拟器分离检测，调试成功后假设已能正常发生的正弦波，然后方波输出正常。最后参加积分电路，三角波输出正常。电路调试成功。