模电课设多种波形发生器.doc

. PAGE . . 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 课程设计（论文） 题目： 多种波形发生器 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： . . . 目 录 第1章 多种波形发生器设计方案论证 1 1.1多种波形发生器的应用意义 1 1.2 多种波形发生器设计的要求及技术指标 1 1.3 设计方案论证 2 1.4 总体设计方案框图及分析 3 第2章 多种波形发生器各单元电路设计 4 2.1 直流稳压电源电路设计 4 2.2 方波-三角波电路设计 6 2.3 三角波-正弦波电路设计 8 第3章 多种波形发生器整体电路设计 9 3.1 整体电路图及工作原理 9 3.2 电路参数计算 10 3.3 整机电路性能分析 12 第4章 设计总结 12 参考文献 12 附录：器件清单 13 多种波形发生器设计方案论证 1.1多种波形发生器的应用意义 多种波形发生器可以说室电子领域最为实际，最为基础，最为广泛的器材，这次设计的发生器需要发出正弦波、方波、三角波。函数发生器作为一种常用的信号源，是现代信号领域内应用最为广泛的通用仪器之一，在研制，生产，测试和维修各种电子元件，部件以及整机设备时，都需要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压，电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察，测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号，如正弦波，三角波，方波等，因而广泛应用于通信、雷达、导航、宇航等领域。所以各种波形发生器的设计是一个与实际应用最密切，最重要的任务 1.2 多种波形发生器设计的要求及技术指标 （ = 1 \* CHINESENUM3 一）设计要求： 1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 （ = 2 \* CHINESENUM3 二）功能要求： 1.输出的各种波形工作频率范围0.02Hz～1kHz连续可调。 2.正弦波幅值±10V，失真度小于1.5％。 3.方波幅值±10V。 4.三角波峰峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调。 1.3 设计方案论证 （一）波形产生电路方案构思与论证： 方案1：可以用正弦振荡器产生正弦波输出，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再用积分电路将方波变换成三角波输出。 原理框图：文氏桥振荡器产生正弦波 →方波产生电路 →三角波产生电路 直流电源 图1.1 方案1原理框图 该方案结构简单，具有较好的正弦波和方波信号，要通过积分器电路产生同步的三角波，存在一定的困难。原因是积分电路的积分常数通常是不变的，而随着方波信号 频率的改变，积分电路输出三角波幅度将同时改变。若要保持三角波输出幅度不变，则须同时改变积分时间常数的大小。 方案2：可以先用比较器产生方波输出，方波经积分电路可得到三角波输出，利用折线近似法三角波变换为正弦波输出。 原理框图：方波产生电路 三角波产生电路 正弦波产生电路 直流电源 图1.2 方案2原理框图 该电路方波——三角波产生电路视为一体，因为比较器A1与积分器A2组成正反馈闭电路。集成运放构成电压比较器，输出方波信号，运放构成积分器，将方波变换成三角波输出。三角波——正弦波电路的转换可以通过折线法来实现，而且实际效果要优于理论。 方案3：随着集成制造技术的不断发展，信号发生器已被制造成集成专用集成电路。利用单片函数发生器5G8038、集成振荡 555 等。可灵活地组成各种波形产生电路。考虑到该方案的器件来源，舍弃该方案。因此，考虑题目选择了方案2 （二）直流稳压电源原理方框图 稳压器滤波器电源变压器整流器 稳压器