模电课设 之函数信号发生器

1设计内容与目标

1.1设计内容

本次实验的内容是制作一个函数信号发生器，通过调节能够产生正弦波，三角波，方波。

1.2设计目标与要求

（1）正弦波Upp ≈3V ，幅度连续可调，线性失真小。 （2）三角波Upp ≈5V ，幅度连续可调，线性失真小。 （3）方波Upp ≈14V ，幅度连续可调，线性失真小。

（4）频率范围：三段：10~100Hz ，100 Hz~1KHz ，1 KHz~10 KHz ； （5）安装调试并完成符合学校要求的设计说明书

2 设计方案及原理

2.1方案选择

方案一：先产生正弦波，再由整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波。

方案二：先产生方波，再由积分电路将方波变成三角波，再利用差分放大器传输特性的非线性将三角波变换成正弦波。

本次设计采用方案一，即由集成运算放大器组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。

2.2 总方案原理框图

2.3 各组成部分的工作原理

图 1 总体框图

2.3.1正弦波发生电路的工作原理

图2 RC 正弦波振荡电路

原理如下：

如图2所示，正弦波产生电路由放大电路、正反馈网络和选频率网络组成。RC 串联臂阻抗为Z 1，RC 并联臂阻抗为Z 2，通常要满足R 1=R 2，C 1=C 2，

其频率特性分析如下：)/1(111jwC R Z +=，)1/()/1(22222C jwR R jwC R Z +== 反馈网络的反馈系数2

222)

(31)(sRC sRC sRC

Z Z Z s Fv ++=+=

因s=jw ，令w 0=1/RC ，则反馈系数为

)

(31

0w w w w j Fv -+=

幅频特性表达式为

2

002)(

31w

w w w Fv -+=

当w=w 0=1/RC 时，

幅频响应有最大值F vmax =1/3。 此时相频响应为

o 0=f ?。

这样RC 串并联选频网络送到运算放大器同相输入端的信号电压与输出电压同相，即

π??n f A 2=+，RC 反馈为正反馈，满足相位平衡，可能产生振荡。

调节RC 的参数时可实现频率谐振，在频率谐振过程中，电路不会停止振荡，也不会使输出幅度改变。因此该选频网络决定信号发生器的输出信号频率。本次采用RC 正弦波振荡器，可产生7Hz 至16KHz 的低频信号，满足设计要求。

2.3.2正弦波—方波转换电路的工作原理

原理如下：

R 1、D 1、D 2为输入保护电路，R 1为限流电阻，防止R 1过大时损坏运放器；D 1、D 2为输入保护二极管，限制输入电压幅度。输出回路R 2为限流电阻，D z 为双向稳压二极管，完成输出电压双向限幅，使得输出电压幅度限制为±D z

当V i 为正弦波信号时，经比较器变换，输出V o 为方波信号，如图4所示.

2.3.3方波—三角波转换电路的工作原理

图3正弦波—方波转换电路

图 4 输出方波

原理如下：

如图5，利用虚短和虚断两条法则求V o 和V i 的关系，有：

0==P N V V

dt

dv C dt V d C dt dv C

i C C -=-==)

0(0 有节点电流法可知

C R i i =

dt

dv C R V i 0-= ?

-=dt v RC v i 1

0，表明v 0与v i 为积分关系。

因此，若积分器输入为方波，其输出波形即为三角波。如图6所示

但在实际电路中，通常在积分电容两端并联反馈电阻R ，用作直流反馈，目的是减少集成运算放大器输出端的直流漂移，所以这次试验我们用的方波转换成三角波的电路图如下

图5 积分器

图6方波—三角波转换电路

图7 实际所用方波转换三角波电路图

2.4电路参数的计算及选择

（1）对正弦波发生电路：

振荡频率RC

f π21

0=，10Hz

取C=1uF ，则R 取值为15.9至15.9K ，R 可取20K 电位器。此次设计用100K 电位器代替。 起振幅值条件3484≥+=

R R R A ,即24

8≥R R

，R8取6k ，仿真时实际取R 4=3.3k Ω 稳幅部分采用常见的1N4001反向并联连接，输出端用1k Ω电阻限流。 （2）对正弦波—方波转换电路：

输入端保护限流电阻R 3选择1K ，限制电压输入幅度同样采用二极管1N4001反向并接， 输出端限流电阻选用20K 电位器，此次设计用100K 电位器代替，Dz 选用RD15稳压管反向串联，电压幅度限制在±Vz 。

（3）对方波--三角波转换电路：C 3采用1uF ，R 10采用1K Ω，3

10

71

C R R ω==900Ω 2.5 总原理图

图8 总原理图

3电路的仿真

本次设计采用Multisim软件进行仿真，在Multisim中按照设计原理图画出仿真图后，查看输出曲线。

3.1 正弦波发生电路的仿真

图9 产生的正弦波3.2正弦波—方波转换电路的仿真

图10 产生的正弦波和方波曲线4.3 方波—三角波转换电路的仿真

图11 产生的方波和三角波曲线4 电路的安装与调试

4.1正弦波发生电路的安装与调试

（1）安装正弦波产生电路

首先将运放芯片LM324插入通用电路板；

再分别把各电阻、电容放入适当位置，电位器管脚不要接错；最后按设计原理图接线。

（2）调试正弦波产生电路

首先接入正负直流电源后，用示波器进行正弦波单踪观察；

然后调节R

11、R

12

使正弦波的幅值及频率满足指标要求；

根据示波器的显示，各指标达到要求后进行下一步安装。

4.2正弦波—方波转换电路的安装与调试

（1）安装正弦波—方波变换电路

首先将LM324插入电路板；

再分别把电阻放入适当位置；

按图接线，注意直流源的正负及接地端。

（2）调试正弦波—方波变换电路

首先接入正负直流电源后，用示波器进行正弦波—方波双踪观察；

然后调节波的幅值及频率满足指标要求；

根据示波器的显示，指标符合要求后进行下一步安装。

4.3方波—三角波转换电路的安装与调试

首先将LM324放入电路板，再分别把电容、电阻放入适当位置；

按图接线，注意正负极。

接入正负直流电源后，用示波器进行方波—三角波双踪观察。

4.4总电路的调试

把三部分的电路接好，进行整体测试、观察示波器波形。

针对各部分出现的问题，逐各排查校验，使其满足实验要求。

（1）电路仿真时，最初用Proteus软件和Pspice软件进行，测试后发现，相同的参数在Multisim中能产生波形，在Proteus中却不能满足，但实物电路也验证了该参数下波形的产生，为取得最佳仿真效果，且Multisim的使用相对简单，因此此次设计仿真采用Multisim 仿真。

（2）实际电路中，各处波形不能很好地实现，可能是在焊接过程中将某处短路或断路而导致结果不能实现

（4）实际电路中增加了几个开关，便于测量输出不同的波形。

4.5实物电路板图

图12 实物图

5 元器件列表

元器件如表4所示：

表4 元器件清单

6 心得体会

本次课程设计，使我对《模拟电子技术》这门课程有了更深入的理解。《模拟电子技术》是一门实践性较强的课程，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，加强上机实践。一个人的力量是有限的，要想把课程设计做的更好，就要学会参考一定的资料，吸取别人的经验，让自己和别人的思想有机的结合起来，得出属于你自己的灵感。

在本课程设计中，我明白了理论与实际应用相结合的重要性，并提高了自己设计电路以及连接电路图的能力，也让我学会了Mutisim和Pspice等仿真软件的使用。培养了基本的、良好的电路设计技能以及合作能力。这次课程设计同样提高了我的综合运用所学知识的能力。

通过这段时间的课程设计，我认识到模拟电子技术是一门比较难的课程。需要多花时间上机练习。这次的程序训练培养了我实际分析问题、解决问题和动手能力，使我掌握了设计电路的基本技能，提高了我适应实际，实践的能力。课程设计这样集体的任务光靠团队里的一个人或几个人是不可能完成好的，合作的原则就是要利益均沾，责任公担。如果让任务交给一个人，那样既增加了他的压力，也增大了完成任务的风险，降低了工作的效率。所以在集体工作中，团结是必备因素，要团结就是要让我们在合作的过程中：真诚，自然，微笑；说礼貌用语；不斤斤计较；多讨论，少争论，会谅解对方；对他人主动打招呼；会征求同学的意见，会关心同学，会主动认错，找出共同点；会接受帮助，信守诺言，尊重别人，保持自己的特色。

这次的课程设计我对于专业课的学习有了更加深刻的认识，以为现在学的知识用不上就加以怠慢，等到想用的时候却发现自己的学习原来是那么的不扎实。以后努力学好每门专业课，让自己拥有更多的知识，才能解决更多的问题！

课程设计结束了，但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道亮丽的风景线

7.参考文献

[1]吴友宇主编《模拟电子技术基础》清华大学出版社

[2]谢自美.电子线路设计·实验·测试.第三版.武汉：华中科技大学出版社，2006.8

[3] 谢自美.电子电路设计.实验.测试.武昌：华中理工大学出版社，1994.

[4] 童诗白.模拟电子技术基础.第二版.北京：人民邮电出版社，1999.

[5] 康华光主编，电子技术基础（数字部分、模拟部分），高等教育出版社，1998.

[6] 胡宴如．模拟电子技术[M]．北京：高等教育出版社，2004，2．

[7] 廖芳.电子产品生产工艺与管理.电子工业出版社2003: 98-100.

模电课程设计--函数信号发生器

模拟电子技术课程设计设计课题：函数信号发生器 学院： 专业： 班级： 指导老师： 设计者： 学号： 日期：

前言 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，都学要有信号源，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。 该函数发生器要求能输出频率范围可调的方波和三角波，能够很好的实现本次试验的目的，将一些线性和非线性的元件与集成运放组合，输出性能良好的波形。 由方波或三角波的发生器产生相应的信号，通过相互转换实现多种波形的输出。正弦波可以由滞回比较电路和RC定时电路构成的电路产生，再积分可得到三角波。通过调节RC振荡电路中的振荡电阻来实现频率可调。通过调节比例运算电路的反馈电阻来实现幅度可调，最终做成要求的函数发生器。

目录 一、设计要求 (2) 二、设计步骤 (2) 三、实验报告要求 (2) 四、题目、设计任务及技术指标 (3) 五、设计内容及原理 (4) 六、设计步骤和方法 (8) 七、安装与调试 (15) 八、电路的指标结果 (16) 九、所用仪器和设备 (17) 十、心得体会 (18) 十一、参考文献 (20) 十二、附函数发生器课程设计仿真图 一、设计要求 1.电路原理图绘制正确（或仿真电路图）； 2.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法； 2.电路仿真达到技术指标。

3. 完成实际电路，掌握电路的指标测试方法； 4.实际电路达到技术指标。 二、设计步骤 1.原理了解，清楚设计内容。 2.原理及连线图绘制，仿真结果正确。 3.安装实际电路。 4.调试，功能实现。 5.教师检查及答辩。 6.完成设计报告。 三、实验报告要求 1.画图要求： 1）原理图（草图）要清楚，标注元件参数 2）正式原理图、接线图：A4打印EWB画图。3）要求用统一格式封面； 4）使用中原工学院课程设计报告专用纸。 5）图要顶天立地，均匀分布，合理布局 2.课程设计报告要求 a.题目：

模拟电子电路课程设计正弦波三角波方波函数发生器样本

课程设计任务书 学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 题目: 正弦波－三角波－方波函数发生器 初始条件: 具备模拟电子电路的理论知识; 具备模拟电路基本电路的设计能力; 具备模拟电路的基本调试手段; 自选相关电子器件; 能够使用实验室仪器调试。 要求完成的主要任务: ( 包括课程设计工作量及其技术要求, 以及说明书撰写等具体要求) 1、频率范围三段: 10～100Hz, 100 Hz～1KHz, 1 KHz～10 KHz; 2、正弦波Uopp≈3V, 三角波Uopp≈5V, 方波Uopp≈14V; 3、幅度连续可调, 线性失真小; 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书 时间安排: 一周, 其中3天硬件设计, 2天硬件调试 指导教师签名: 年月日 系主任( 或责任教师) 签名: 年月日

目录 1.综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1信号发生器概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 Multisim简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.3集成运放lm324简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3方案三．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

函数信号发生器设计方案

函数信号发生器的设 计与制作 目录 一.设计任务概述 二.方案论证与比较 三.系统工作原理与分析 四.函数信号发生器各组成部分的工作原理 五.元器件清单 六．总结 七.参考文献

函数信号发生器的设计与制 一．设计任务概述 （1）该发生器能自动产生正弦波、三角波、方波。 （2）函数发生器以集成运放和晶体管为核心进行设计 （3）指标： 输出波形：正弦波、三角波、方波 频率范围：1Hz~10Hz，10Hz~100Hz 输出电压：方波VP-P≤24V，三角波VP-P=8V，正弦波VP-P＞1V； 二、方案论证与比较 2.1·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下三种实现方案： 2.2·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。而且，由模拟方法合成的正弦波的参数，如幅度、频率相信都很难控制。 方案三：采用8038单片压控函数发生器，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz～300K 方案四：采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器，并确定了各元件的参数，通过调整和模拟输出，该电路可产生频率低于1-10Hz的3种信号输出，具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。该电路已经用于实际电路的实验操作。 三、系统工作原理与分析 采用由集成运算放大器与场效应管共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法，先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过场效应管正弦波转换电路形成正弦波，波形转换原理图如下：

模电实验报告常用电子仪器的使用

实验报告专业：姓名：学号：日期：桌号： 课程名称：模拟电子技术基础实验指导老师：蔡忠法成绩：________________ 实验名称：常用电子仪器的使用 一、实验目的 1. 了解示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的基本原理。 2. 掌握示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的使用方法。 二、实验器材 双踪示波器、函数信号发生器、晶体管毫伏表、数字万用表 三、实验内容 1. 示波器单踪显示练习 2. 函数信号发生器练习 3. 晶体管毫伏表练习 4. 示波器双踪显示练习 5. 测试函数发生器的同步输出波形 6. 数字万用表使用练习 四、实验原理、步骤和实验结果 1. 示波器单踪显示练习 实验原理： 实验步骤： 1) 探头连校准信号，在屏幕上调出稳定的波形。 2) 测量方波的幅度和频率。 3) 测量方波的上升沿和下降沿时间。

实验数据记录： 实验小结： 1) 测量上升时间和下降时间的方法是： 2) 示波器使用注意事项是： 2. 函数信号发生器练习 实验原理： 实验步骤： 1) 调节函数信号发生器输出三角波，送示波器显示稳定的波形。 2) 将频率分别调到1 kHz、10 kHz、100 Hz。 3) 将三角波幅度调到50mV（峰值）。 4) 从示波器中读出三角波频率。 实验数据记录： 实验小结： 函数信号发生器使用注意事项是：

3. 晶体管毫伏表练习 实验原理： 实验步骤： 1) 调节函数信号发生器输出1 k Hz正弦波，送示波器显示稳定的波形。 2) 调节幅度至约1.4V峰值（用示波器测量）。 3) 同时用毫伏表测正弦波有效值，调节正弦波幅度精确至有效值1V（用毫伏表测量）。 4) 从示波器中读出此时的正弦波幅值，记入表中。 实验数据记录： 4. 示波器双踪显示练习 实验原理： 实验步骤： 1) 示波器CH1、CH2均不加输入信号，采用自动触发方式。 2) 扫速开关置于扫速较慢位置（如0.5 s/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”，观察并描述两条扫描线的显示特点。 3) 扫速开关置于扫速较快位置（如5μs/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”，观察并描述两条扫描线的显示特点。 实验结果记录： 实验小结：（什么情况下用交替显示方式？什么情况下用断续显示方式？） 5. 测试函数发生器的同步输出波形 实验步骤：

模电课程设计_函数信号发生器

山东农业大学信息学院 课程设计（论文） 课程名称：模拟电子技术基础课程设计 题目名称：函数信号发生器 姓名: 学号： 班级： 专业：电子信息科学与技术 设计时间：2011-2012-1学期15、16周 教师评分： 2011 年 12 月 6 日

目录 1设计的目的及任务 (1) 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计的任务与要求 (2) 2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (2) 2.1 电路设计总体方案 (2) 2.2 正弦波发生电路的工作原理 (3) 2.3 正弦波---方波工作原理 (4) 2.4 方波---三角波工作原理 (6) 2.5 三角波---正弦波工作原理 (7) 3 电路仿真及结果 (10) 3.1 仿真电路图及参数选择 (10) 3.2 仿真结果及分析 (10) 4收获与体会 (10) 5 仪器仪表明细清单 (11) 参考文献 (12)

1.设计的目的及其任务 1.1课程设计的目的 1.通过这次课程设计可以更好的掌握集成运算放大器构成正弦 波，方波和三角波等函数信号的设计方法。 2.可以学会安装，调试与仿真等集成电路组成的多级电子电路小 系统。 3.可以更好的掌握课本上所学的知识，培养自己对所学专业的热 爱。 1.2课程设计的任务与要求 1.能输出特定频率的正弦波，方波和三角波。 扩展项：频率可调，脉冲波，锯齿波。 2. 实现步骤： 正弦波→方波→三角波→正弦波 3、工具：multisim 4. 频率范围：固定频率1kHZ，或者设计的为频率可调电路。 5、提交形式：以课程论文（打印）的形式提交。 6. 合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图。 7. 选择常用的电路元件。 8. 画出设计的电路原理图，做出电路的仿真。 2．电路设计总方案及各部分电路工作原理 2.1电路设计原理框图

EDA课程设计——函数信号发生器

EDA课程设计——函数信号发生器 实验报告 学院（系） 专业、班级 学生姓名 学号 小组其他队员： 指导教师

（1）实验要求 （2）总体设计思路 （3）程序仿真 （4）实验结果 （5）心得体会 一．实验要求 （1）利用VHDL语言设计一个多功能信号发生器，可以产生正弦波，三角波，锯齿波和方波的数字信号。

（2）焊接一个D/A转换器，对输出的数字信号转换成模拟信号并在示波器上产生波形。 （3）在电路板上可以对波形进行选择输出。 （4）在电路板上可以对波形的频率与幅度进行调节。 二．总体设计思路 信号发生器主要由分频，波形数据的产生，四选一多路选择，调幅和D/A转换五个部分组成。 总体框架图如下： （1）分频 分频器是数字电路中最常用的电路之一，在FPGA的设计中也是使用效率非常高的基本设计。实现的分频电路一般有两种方法：一是使用FPGA芯片内部提供的锁相环电路，如ALTERA提供的PLL（Phase Locked Loop），Xilinx提供的DLL（Delay Locked Loop）；二是使用硬件描述语言，如

VHDL、Verilog HDL等。本次我们使用VHDL进行分频器设计，将奇数分频，和偶数分频结合起来，可以实现50%占空比任意正整数的分频。 分频器原理图： 在我们本次试验中的实现即为当按下按键时，频率自动减半。如当输入为100MHZ，输出为50MHZ。 （2）信号的产生。 根据查找资料，我们最终确定了在QUARTUS中波形数据产生的方法，即利用地址信号发生器和LPM_ROM模块。ROM 的地址信号发生器，有七位计数器担任。LPM_ROM底层是FPGA 中的M4K等模块。然后在VHDL顶层程序设计中将两部分调用从而实现信号的发生。ROM中存放不同的初始化MIF文件（存放不同波形的数据）从而产生不同的波形。 信号产生模块：

函数信号发生器的设计与制作

函数信号发生器的设计、和装配实习 一．设计制作要求： 掌握方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法和测试技术。学会由分立器件和集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接和调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。 二．方波一三角波一正弦波函数发生器设计要求 函数发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习，主要介绍由集成运算放大器和晶体管差分放大器组成的方波一三角波一正弦波函数信号发生器的设计和制作方法。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多 种： 1：如先产生正弦波，然后通过整 形电路将正弦波变换成方波，再由积分 电路将方波变成三角波。 2：先产生三角波一方波，再将三 角波变成正弦波或将方波变成正弦波。 3 3：本次电路设计，则采用的图1函数发生器组成框图 是先产生方波一三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示：可见，它主要由：电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。 为了使大家能较快地进入设计和制做状态，节省时间，在此，重新复习电压比较器、积分器和差分放大器的基本构成和工作原理： ，并判所谓比较器，是一种用来比较输入信号v1和参考电压V REF 断出其中哪个大，在输出端显示出比较结果的电路。 在《电子技术基础》一书的9.4—非正弦波信号产生电路的9.4.1中，专门讲述了： A：单门限电压比较器、B：过零比较器 C：迟滞比较器的电路结构和工作原理。 一、单门限电压比较器 所谓单门限电压比较器，是指比较器的输入端只有一个门限电压。

模电课设函数发生器

课程设计任务书 学生姓名：专业班级：通信 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 函数发生器设计 初始条件： 示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表，NE5532 要求完成的主要任务: 一任务：利用集成运算放大器和晶体管差分放大器等设计一个方波－三角波－正弦波函数发生器。 二要求： 设计制作一个方波－三角波－正选波发生器，频率范围10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度连续可调，线性失真小。 时间安排： 十八周：查找收集相关资料 十九周：初步定下实验方案，进行理论计算，用Multisim仿真 二十周：购买元器件，焊电路，写报告 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 摘要 (3) Abstract (4) 1 函数发生器电路的设计 (5) 1.1方案选择 (5) 1.2器件选择 (6) 1.3单元电路的设计 (7) 1.3.1 方波发生电路的工作原理 (7) 1.3.2方波---三角波转换电路的工作原理 (9) 1.3.3三角波---正弦波转换电路的工作原理 (11) 1.4电路的参数选择及计算 (13) 1.5 总电路 (14) 2 仿真结果及分析 (15) 3电路的安装与调试 (17) 3.1焊接调试中的问题 (17) 3.2性能指标测量与误差分析 (17) 3.3实物图 (18) 4 收获与体会 (19) 5元器件清单 (21)

摘要 函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。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。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。其电路中使用的器件可以是分立器件（如低频函数信号发生器S101全部采用晶体管），也可以是集成电路（如单片集成电路函数发生器ICL8038）。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变换成三角波；也可以先产生方波--三角波，再将三角波变换成正弦波。 本设计中依靠自激振荡产生正弦波，利用施密特触发器原理组成多谐振荡器方波方波，将方波积分产生三角波。该电路能实现正弦波、三角波的幅值、频率可调，方波频率、占空比可调。

函数信号发生器设计报告

函数信号发生器设计报告 目录 一、设计要求 .......................................................................................... - 2 - 二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 - 三、性能指标 .......................................................................................... - 2 - 四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 - 五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 - 1. 总的原理框图及总方案 ................................................................. - 4 - 2.各组成部分的工作原理 ................................................................... - 5 - 2.1 方波发生电路 .......................................................................... - 5 - 2.２三角波发生电路 .................................................................... - 6 - 2.３正弦波发生电路 .................................................................. - 7 - 2.４方波---三角波转换电路的工作原理 ................................ - 10 - 2.５三角波—正弦波转换电路工作原理 .................................. - 13 - 3. 总电路图 ....................................................................................... - 15 - 六、实验结果分析 ................................................................................ - 16 - 七、实验总结 ........................................................................................ - 17 - 八、参考资料 ........................................................................................ - 18 - 九、附录：元器件列表 ........................................................................ - 19 -

模拟电路课程设计-函数信号发生器

模拟电路课程设计——函数信号发生器 一、设计任务和要求 1 在给定的±12V直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函 数信号发生器。 2 信号频率：1kHz～10kHz 3 输出电压：方波：Vp-p≤24V 三角波：Vp-p≤6V 正弦波： Vp-p>1V 4 方波：上升和下降时间：≤10ms 5 三角波失真度：≤2% 6 正弦波失真度：≤5% 二、设计方案论证 1．信号产生电路 〖方案一〗 由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。三角波 这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为题目要求有10倍的频率覆盖系数，然而对于积分器的输入输出关系为： 显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。而这是电路所不希望的。幅度稳定性难以达到要求。而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。 〖方案二〗 由积分器和比较器同时产生三角波和方波。其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的 方波 三角波 电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。该电路的优点是十分明显的： 1 线性良好、稳定性好；

2 频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率， 而且频率改变时，幅度恒定不变； 3 不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波 形； 4 三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。 综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。 2．信号变换电路 三角波变为正弦波的方法有多种，但总的看来可以分为两类：一种是通过滤波器进行“频域”处理，另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。具体有以下几种方案： 〖方案一〗 采用米勒积分法。设三角波的峰值为，三角波的傅立叶级数展开： 通过线性积分后： 显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响，其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化（随频率的升高而衰减），这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。另外我们在仿真时还发现，这种积分滤波电路存在这较明显的失调，这种失调使输出信号的直流电平不断向某一方向变化。 积分滤波法的失调图（Protel 99 SE SIM99仿真） 而且输出存在直流分量。 〖方案二〗 才用二极管－电阻转换网络折线逼近法。十分明显，用折线逼近正弦波时，如果增多折线的段数，则逼近的精度会增高，但是实际的二极管不是理想开关，存在导通阈值问题，故不可盲目的增加分段数；在所选的折线段数一定的情况下，转折电的位置的选择也影响逼近的精度。凭直观可以判知，在正弦波变化较快的区段，转折点应选择的密一些；而变化缓慢的区段应选的稀疏一些。 二极管－电阻网络折线逼近电路对于集成化来说是比较简单，但要采用分立元件打接则会用到数十个器件，而且为了达到较高的精度所有处于对称位置的电阻和

电子科技大学模电课程设计报告——函数发生器

电子科技大学 《模拟电路基础》应用设计报告 设计题目：函数发生器 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 一、设计任务 设计一个正弦波信号发生器 设计一个方波信号发生器 设计一个能同时输出正弦波、方波和三角波的函数发生器 指标： 频率：1kHz 幅度：正弦波大于10Vpp；方波10Vpp；三角波6Vpp。 二、电路原理 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。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。我们需要制作的是能够发出三种不同波形的函数发生器，为了制作我们所需要的函数发生器，得到我们所需要的波形，我们的设计方案如下： 图1 函数发生器设计框图

由三个电路组成，分别实现三种波形的产生 表1 各组成电路功能和原理 1.RC正弦震荡电路 4个组成部分：放大电路、选频网络、正反馈网络、稳幅网络。 参数选择：kHz 。 f1 选择C=nF ~ 1,以产生1kHz的频率,根据C可以确定R，调节R或C可 nF10 以改变振荡频率。选择R1和R2，调节R1使电路振荡，同时波形失真小，输出电压大小满足要求。 图2 RC正弦震荡电路

2.方波信号发生器 三部分组成：滞回比较器、RC电路、稳压管，各部分实现功能如下表： 表2 方波发生器各组成部分功能 参数选择： 振荡周期 可选择：C= 根据C及R1和R2的比值可以确定R3，调节R3或C可以改变振荡率。选择合适的稳压管和R4，调节R3使电路振荡到所需频率。 图3 方波信号发生器

函数信号发生器的设计与实现

实验1 函数信号发生器的设计与实现 姓名：_ _____ 学号： 班内序号：____ 课题名称：函数信号发生器的设计 摘要：采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波，根 据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求，选择运放、稳压管、限流电阻和电容。三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性，同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。 关键词：方波三角波正弦波 一、设计任务要求 1．基本要求：

设计制作一个函数信号发生器电路，该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。 (1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真。 (2) 方波输出电压Uopp=12V（误差小于20%），上升、下降沿小于10us。 (3) 三角波Uopp=8V（误差小于20%）。 (4) 正弦波Uopp1V，无明显失真。 2.提高要求： (1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。 (2) 自拟（三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调）。 二、设计思路和总体结构框图 总体结构框图： 设计思路： 由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路，三角波输入差分放大电路，利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换，从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波，达到信号发生器实验的基本要求。 将输出端与地之间接入大阻值电位器，电位器的抽头处作为新的输出端，实现输出信号幅度的连续调节。利用二极管的单向导通性，将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连，另一端接入电位器，抽头处输出的结构，实现占空比连续可调，达到信号发生器实验的提高要求。 三、分块电路和总体电路的设计过程 1.方波-三角波产生电路 电路图：

模电函数信号发生器实验报告

电子电路模拟综合实验 2009211120 班 09210580（07）号 桂柯易

实验1 函数信号发生器的设计与调测 摘要 使用运放组成的积分电路产生一定频率和周期的三角波、方波（提高要求中通过改变积分电路两段的积分常数从而产生锯齿波电压，同时改变方波的占空比），将三角波信号接入下级差动放大电路（电流镜提供工作电流），利用三极管线性区及饱和区的放大特性产生正弦波电压并输出。 关键词 运放积分电路差动发达电路镜像电流源 实验内容 1、基本要求： a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。 1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； 2）方波输出电压Uopp=12V，上升、下降沿小于10us，占空比可调范围30%-70%； 3）三角波Uopp=8V； 4）正弦波Uopp>1V。 b)设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的 电路原理图（SCH） 2、提高要求： a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。 b)三种输出波形的输出阻抗小于100欧。 c)用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图（PCB）。 设计思路、总体结构框图 分段设计，首先产生方波-三角波，再与差动放大电路相连。 分块电路和总体电路的设计（1）方波-三角波产生电路： 正弦波产生电路三角波产生电路 方波产生电路

首先，稳压管采用既定原件2DW232，保证了输出方波电压Uo1的峰峰值为12V，基本要求三角波输出电压峰峰值为8V，考虑到平衡电阻R3的取值问题，且要保证R1/Rf=2/3,计算决定令Rf=12K，R1=8K，R3=5K。又由方波的上升、下降沿要求，第一级运放采用转换速度很快的LM318，Ro为输出限流电阻，不宜太大，最后采用1K欧电阻。二级运放对转换速度要求不是很高，故采用UA741。考虑到电容C1不宜过小，不然误差可能较大，故C1=0.1uF，最后根据公式，Rw抽头位于中点时R2的值约为300欧，进而确定平衡电阻R4的阻值。考虑到电路的安全问题，在滑阻的接地端串接了一个1K的电阻。（注：实际调测时因为滑阻转动不太方便，所以通过不断换滑阻的方式确定适当频率要求下Rw的阻值，我的电路最后使用的是1K欧的滑阻） （2）正弦波产生电路：

模电函数发生器课程设计报告

姓名：班级：学号：成绩：教师签字： 实验名称函数信号发生器 1.实验目的 1.掌握电子系统的一般设计方法。 2.掌握模拟IC器件的应用。 3.培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 4.掌握常用元器件的识别和测试 5. 熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 2.总体设计方案或技术路线 2.1 电路设计原理框图 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。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。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证经济、方便、优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并与最初的设计要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。 图2-1 函数发生器电路组成框图 2.2 电路设计方案设计 由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳

定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。能实现频率可调的指标要求，且能实现一定范围内的幅度调节。但积分电路的时间参数选择需保证电路不出现积分饱和失真。 3.实验电路图 3.1 各部分电路设计 3.1.1 方波发生电路的工作原理 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，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的增长而逐渐增高，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随时间逐渐增长而减低，当t 趋于无穷大时，Un趋于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up 从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。 图3-1 方波发生电路 U-=Uc U+= (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz) Ut = (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz) Uc (t) =Uc (oo) + [Uc (0)-Uc (oo)] e ^-t/τ Ut+=Uz+ [Ut_-Uz] T=2τ/ln (1+2R3/（R4+Rp2)) 3.1.2 方波---三角波转换电路的工作原理

函数信号发生器设计报告

目录 1设计的目的及任务 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的任务与要求 2函数信号发生器的总方案及原理图 2.1 电路设计原理框图 2.2 电路设计方案设计 3 各部分电路设计及选择 3.1 方波发生电路的工作原理 3.2 方波、三角波发生电路的选择 3.3三角波---正弦波转换电路的选择 3.4总电路图 4 电路仿真与调试 4.1 方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的仿真与调试 4.2方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的实验结果 5 PCB制版 6 设计总结 7仪器仪表明细清单 8 参考文献

1．课程设计的目的和设计的任务 1.1 设计目的 1．掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。 2.学会安装、调试与仿真由分立器件、调试与仿真由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 2.2设计任务与要求： 设计一台波形信号发生器，具体要求如下： 1．输出波形：方波、三角波、正弦波。 2．频率范围：在1 Hz－10Hz，10 Hz -100 Hz,100 Hz -1000 Hz等三个波段。 3.频率控制方式：通过改变RC时间常数手控信号频率。 4．输出电压：方波U Ｐ－Ｐ≤24V，三角波U Ｐ－Ｐ ＝8V，正弦波U Ｐ－Ｐ >1V。 5.合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图。 6.选用常用的电器元件（说明电器元件选择过程和依据）。 7.画出设计的原理电路图，作出电路的仿真。 8.提交课程设计报告书一份，A3图纸两张，完成相应答辩。

2．函数发生器总方案及原理框图 图1-1 整体原理框图 2.2 函数发生器的总方案 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。 本课题中函数发生器电路组成框图如下所示： 由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路的基本结构是比例放大器，对不同区段内比例系数的切换，是通过二级管网络来实现的。如输出信号的正半周内由D1~D3控制切换，负半周由D4~D6控制切换。电阻Rb1~Rb3与Ra1~Ra3分别组成分压器，控制着各二极管的动作电平。

北邮-函数信号发生器

北京邮电大学 电子电路综合实验报告 课题名称：函数信号发生器的设计学院：信息与通信工程学院 班级： 姓名： 学号： 班内序号： 2015年4月26日

课题名称：函数信号发生器的设计 摘要： 方波-三角波产生电路采用了运放组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。最后利用反馈电阻Ro大小变化来控制方波和三角波的幅值，利用旁路电容C4来控制正弦波的幅值，将R2换成顶调电位器和二极管来控制方波占空比。 关键词：方波三角波正弦波频率可调幅值可调 一、设计任务要求 1. 基本要求： （1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； （2）方波输出电压Uopp=12V（误差小于20%），上升、下降沿小于10us； （3）三角波Uopp=8V（误差小于20%）； （4）正弦波Uopp错误！未找到引用源。1V，无明显失真。2. 提高要求：

（1）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围为30%—70%； （2）三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。 二、设计思路 实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出，其可采用电路图有多种。此次实验采用迟滞比较器生成方波，RC积分器生成三角波，差分放大器生成正弦波。除保证良好波形输出外，还须实现频率、幅度、占空比的调节，即须在基本电路基础上进行改良。 由比较器与积分器组成的方波三角波发生器，比较器输出的方波信号经积分器生成三角波，再经由差分放大器生成正弦波信号。其中方波三角波生成电路为基本电路，添加电位器调节使其频率幅度改变；正弦波生成电路采用差分放大器，由于差分放大电路具有工作点稳定、输入阻抗高、抗干扰能力较强等优点，特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。 三、电路设计过程

函数信号发生器课程设计报告书

信号发生器 一、设计目的 1.进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力 和综合分析问题、解决问题的能力。 2.基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的 设计和实验能力。 3.学会运用Multisim10仿真软件对所作出的理论设计进行 仿真测试，并能进一步完善设计。 4.掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路 调试的基本方法。 二、设计容与要求 1.设计、组装、调试函数信号发生器 2.输出波形：正弦波、三角波、方波 3.频率围：10Hz-10KHz围可调 4.输出电压：方波V PP<20V, 三角波V PP=6V, 正弦波V PP>1V 三、设计方案仿真结果 1.正弦波—矩形波—三角波电路 原理图：

首先产生正弦波，再由过零比较器产生方波，最后由积分电路产生三角波。正弦波通过RC串并联振荡电路（文氏桥振荡电路）产生，利用集成运放工作在非线性区的特点，由最简单的过零比较器将正弦波转换为方波，然后将方波经过积分运算变换成三角波。 正弦—矩形波—三角波产生电路： 总电路中，R5用来使电路起振；R1和R7用来调节振荡的频率，R6、R9、R8分别用来调节正弦波、方波、三角波的幅值。左边第一个运放与RC串并联电路产生正弦波，中间部分为过零比较器，用来输出方波，最好一个运放与电容组成积分电路，用来输出三角波。

仿真波形： 调频和调幅原理 调频原理：根据RC 振荡电路的频率计算公式 RC f o π21 = 可知，只需改变R 或C 的值即可，本方案中采用两个可变电阻R1和R7同时调节来改变频率。 调幅原理：本方案选用了最简单有效的电阻分压的方式调幅，在输出端通过电阻接地，输出信号的幅值取决于电阻分得的电压多少。其最大幅值为电路的输出电压峰值，最小值为0。 RC 串并联网络的频率特性可以表示为 ) 1(311112 1 2 RC RC j RC j R C j R RC j R f Z Z Z U U F ωωωωω-+=++++=+= = ? ? ? 令,1 RC o =ω则上式可简化为) ( 31 ω ωωωO O j F -+ = ? ，以上频率特性可 分别用幅频特性和相频特性的表达式表示如下：

函数信号发生器的设计与制作

Xuchang Electric V ocational College 毕业论文（设计） 题目：函数信号发生器的设计与制作 系部：电气工程系_ 班级：12电气自动化技术 姓名：张广超 指导老师：郝琳 完成日期：2014/5/20

毕业论文内容摘要

目录 1引言 (3) 1.1研究背景与意义 (3) 1.2研究思路与主要内容 (3) 2 方案选择 (4) 2.1方案一 (4) 2.2方案二 (4) 3基本原理 (5) 4稳压电源 (6) 4.1直流稳压电源设计思路 (6) 4.2直流稳压电源原理 (6) 4.3集成三端稳压器 (7) 5系统工作原理与分析 (8) 5.1ICL8038芯片性能特点简介 (8) 5.2ICL8038的应用 (8) 5.3ICL8038原理简介 (8) 5.4电路分析 (9) 5.5ICL8038内部原理 (10) 5.6工作原理 (11) 5.7正弦函数信号的失真度调节 (11) 5.8ICL8038的典型应用 (12) 5.9输出驱动部分 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

1引言 信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 1.1研究背景与意义 函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具，它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。例如，要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形，要求在水平偏转线圈上加随时间线性变化的电压——锯齿波电压，使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。对于三角波，方波同样有重要的作用，而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此，建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，例如 ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以，可选择的方案多种多样，技术上是可行的[1]。 1.2研究思路与主要内容 本文主要以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术实验使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从几赫到几百千赫的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。基于ICL8038函数信号发生器主要电源供电、波形发生、输出驱动三大部分组成。电源供电部分：主要由集成三端稳压管LM7812和LM7912构成的±12V直流电压作为整个系统的供电。波形发生部分：主要由单片集成函数信号发生器ICL8038构成。通过改变接入电路的电阻或电容的大小，能够得到几赫到几百千赫不同频率的信号。输出驱动部分：主要由运放LF353构成。由于ICL8038的输出信号幅度较小，需要放大输出信号。ICL8038的输出信号经过运放LF353放大后能够得到输出幅度较大的信号[2]。