模电课程设计报告-多种波形发生器.docx

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1、模电课程设计报告-多种波形发生器课程设计报告多种波形发生器专业电子信息工程学生姓名班级B电子062学号指导老师完成日期摘要：正弦波和非正弦波发生电路常作为信号源被广泛地应用于无线电通信以及自动测量和自动控制等系统中。通常把既能产生正弦波又能产生三角波、方波、锯齿波等非正弦输出信号的电路叫作函数信号发生器。在电子技术应用领域，要求信号源的温度、频率的稳定性都比拟高。介绍的5G8038是一种性能稳定、精度较高的集成芯片。介绍了用5G8038设计多功能函数信号发生器的方法。关键字：5G8038；直流稳压电源；频率选择控制一、目录：一课程目的二设计任务与要求三.总体方案设计四.电路设计原理与参考电路4

2、.1总体电路框图4.2设计思路五单元电路的设计讲明5.1方波发生电路的工作原理5.2方波-三角波转换电路的工作原理5.3三角波-正弦波转换电路的工作原理六总体电路6.1总电路图6.2元器件的选择和电路参数计算的讲明七.详细经过7.1函数发生器5G8038的指标和应用7.2直流稳压电源7.3频率控制八设计小结九参考文献一、课程目的1.培养学生查阅资料的能力2.培养学生综合运用所学知识的能力3.培养学生综合设计和实践能力4.培养学生团队精神5.培养学生市场素质6.培养学生撰写课程设计总结报告的能力二设计任务和要求波形的产生及变换电路是应用极为广泛的电子电路，现设计并制作能产生方波、三角波及正弦波等

3、多种波形信号输出的波形发生器。要求：1.输出的各种波形工作频率范围0.02Hz20kHz连续可调；2.正弦波幅值+10v，失真度小于1.5%3.方波幅值+10v4.三角波波峰-峰值20v;各种输出波形幅值均连续可调；5.设计电路所需的直流电源。6.完成整体电路设计及论证7.完成课程设计讲明书三总体方案设计波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。波形产生的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。详细设计可参考下面思路。1.用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得出方波输出例如用施密特触发器，用

4、积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出；2.利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；3用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；4.利用单片函数发生器5G8083、集成振荡器E1648及集成定时器555/556等可灵敏地组成各种波形产生电路。四原理框图3.1总体电路框图3.2设计思路波形产生电路的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。一般思路如下：1用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得方波输出，用积分电路将方波

5、变成三角波输出；2利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出；3用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经积分电路可得三角波输出；4利用单片函数发生器5G8038、集成振荡器E1648及集成定时器555等可灵敏地组成各种波形产生电路。五单元电路的设计讲明5.1方波发生电路的工作原理1方波发生电路实验电路如下图，双向稳压管稳压值一般为56V。方波发生电路(1)按电路图接线，观察VC、V0波形及频率，与预习比拟。(2)分别测出R=l0k，110k时的频率，输出幅值，与预习比拟。(3)要想获得更低的频率应怎样选择电路参数

6、?试利用实验箱上给出的元器件进行条件实验并观测之。方波发生电路的工作原理此电路由反相输入的滞回比拟器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反应网络，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=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐步增高，当t趋于无穷时，Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo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，如图中虚线箭头所示。Un随时间逐步增长而减低，当t趋于无穷大时，Un趋于-Uz；但是，

7、一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up从-Ut跃变为+Ut，电容又开场正相充电。上述经过周而复始，电路产生了自激振荡。2方波-三角波转换电路的工作原理当前位置：文档视界模电课程设计报告-多种波形发生器模电课程设计报告-多种波形发生器工作原理如下：若a点断开，运算发大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比拟器，C1为加速电容，可加速比拟器的翻转。运放的反相端接基准电压，即U-=0，同相输入端接输入电压Uia，R1称为平衡电阻。比拟器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc，低电平等于负电源电压-Vee|+Vcc|=|-Vee|,当比拟器的U+=U-=0时，比拟器翻转，输

8、出Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee跳到高电平Vcc。设Uo1=+Vcc,则312231231()0CCiaRRPRUVURRRPRRRP+=+=+将上式整理，得比拟器翻转的下门限单位Uia-为223131()CCCCiaRRUVVRRPRRP-=+=+若Uo1=-Vee,则比拟器翻转的上门限电位Uia+为223131()EECCiaRRUVVRRPRRP+-=-=+比拟器的门限宽度2312HCCiaiaRUUUIRRP+-=-=+由以上公式可得比拟器的电压传输特性，如图3-71所示。a点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分

9、器的输出Uo2为214221()OOUUdtRRPC-=+?1OCCUV=+时，2422422()()()CCCCOVVUttRRPCRRPC-+-=+1OEEUV=-时，2422422()()()CCEEOVVUttRRPCRRPC-=+可见积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系下列图所示。a点闭合，既比拟器与积分器首尾相连，构成闭环电路，则自动产生方波-三角波。三角波的幅度为2231OmCCRUVRRP=+方波-三角波的频率f为3124224()RRPfRRRPC+=+由以上两式能够得到下面结论：1.电位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。若要求输出频率的范围较宽，可用C2改变频率的范围，PR2实现频率微调。2.方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc。三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc。电位器RP1可实现幅度微调，但会影响方波-三角波的频率。3三角波发生电路三角波发生电路电路组成：如下图。其虚线左边为同相输入滞回比拟器，右边为积分运算电路。波形振荡频率：改变振荡频率：调节电路中R1、R2、R3的阻值和C的容量。改变幅值：调节R1和R2的阻值。