函数信号发生器的仿真与设计.pdf

专科生毕业论文（设计）

题目：函数信号发生器的仿真与设计

姓名：王超

学号：200903073021

系别：物理与电子科学系

年级:2009

专业：电子信息工程技

指导教师：沈文忠职称：副教授

2012年4月28日

安顺学院毕业论文任务书

物理与电子科学系电子信息工程技术专业2009年级

学生姓名：王超

毕业论文题目：函数信号发生器的仿真与设计

任务下达日期：2011年11月15日

毕业论文写作日期：2011年11月15日至2012年4月30日

摘要

本文函数信号发生器的设计以555定时器组成的多谐振荡器为核心。主要思路是多

谐振荡器在接通电源后能自行产生矩形波，方波通过积分电路将转变为三角波，三角波

再经积分网络转变为正弦波，通过调节电路中相关电阻电容值可以改变占空比等波形参

数，最终得到较好的波形。总电路使用软件Protuuse进行仿真，通过软件自带示波器观

察最后所得到的波形，并通过失真分析仪研究波形失真度。

关键词：函数信号发生器多谐振荡器555定时器Proteus7.8

安顺学院2009届专科毕业论文（设计）

目录

引言1

1.概述1

1.1函数信号发生器作用意义1

1.2本文函数信号发生器要求2

2.电路原理及主要元器件介绍2

2.1电路原理2

2.2555芯片介绍2

3.电路原理图4

3.1函数信号发生器总电路图5

3.2多谐振荡器电路介绍5

4.Proteus介绍6

5.电路的仿真及数据计算7

5.1方波接线图7

5.2三角波接线图9

5.3正弦波接线图10

5.4电路数据的计算与分析14

6.参考文献16

7.致谢17

1

安顺学院2009届专科毕业论文（设计）

函数信号发生器的仿真与设计

引言

函数信号发生器是指能产生某些特定的周期性时间函数波形信号的信号发生器，要

求能够产生形状良好的方波，三角波，正弦波等波形，函数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，常用于科研，生产。除供通信、仪表和自动控制系统测

试用外，还广泛用于其他非电测量领域。本次毕业设计旨在设计一函数信号发生器，并

使用软件进行电路仿真，要求电路简单波形良好。函数信号发生器的设计方案有很多，

本文采用纯硬件设计，以多谐振荡器产生方波，经过积分电路转变为三角波，再经过积

分网络转变为正弦波，最后以软件Protuuse7.8进行仿真。

本文介绍了555定时器的参数，工作原理，及利用555定时器联接而成的多谐振荡

器，介绍了总电路的联接方法及电路相关参数的设定，介绍了Protuuse7.8的使用方法

及对本文所介绍函数信号发生器的仿真情况。在仿真过程中，记录波形参数，研究其失

真度。在设计完毕初步进行仿真之后，发现得到的波形存在较大失真，通过调节电路的

电阻电容值，波形得以改善，最终得到了令人较为满意的波形。考虑到电路准确度问题，

产生的波形可能会存在失真，在文章开头介绍了波形失真的定义，并介绍了波形失真的

分析，计算方法。

1.概述

1.1函数信号发生器作用意义

凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电

路所需特定参数的电测试信号。信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发

生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。函数信号发

生器是指能产生某些特定的周期性时间函数波形信号的信号发生器，常用