东华理工大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目:函数发生器的设计 课程:模拟电子技术基础 专业:电子科学技术 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期: 第一部分 任 务 及 指 导 书
(含课程设计计划安排
《模拟电子技术》课程设计任务指导书 课题:函数发生器的设计
一个电子产品的设计、制作过程所涉及的知识面很广;加上电子技术的发展异常迅速,新的电子器件的功能在不断提升,新的设计方法不断发展,新的工艺手段层出不穷,它们对传统的设计、制作方法提出了新的挑战。但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说,了解并实践一下电子产品的设计、制作的基本过程是很有必要的。由于所涉及的知识面很广,相应的具体内容请参考本文中提示的《模拟电子技术基础实验与课程设计》、《电子技术实验》等书的有关章节。
函数发生器的简介
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。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管,也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
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,
一、函数发生器的工作原理
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。
图1-1 函数发生器电路组成框图
二、设计目的
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。 三、设计要求及技术指标 1.设计、组装、调试函数发生器 2.输出波形:正弦波、方波、三角波; 3.频率范围:在10-10000Hz范围内可调; 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;
四、设计所用仪器及器件 1.直流稳压电源 2.双踪示波器 3.万用表 4.运放741