设计制作一个产生正弦波方波三角波函数转换
器
Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
模拟电路课程设计报告
函数转换器
专业班级： 电信本 学生姓名： 学 号： 46 指导教师： 设计时间： 01/05
设计课题:设计制作一个产生正弦波—方波—三角波
设计制作一个产生正弦波－方波－锯齿波函数转换器
一、设计任务与要求
1、输出波形频率范围为~20kHz且连续可调；
2、正弦波幅值为±2V； 3、方波幅值为2V；
4、三角波峰-峰值为2V，占空比可调； 5、分别用三个发光二极管显示三种波形输出；
6、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证
设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波、方波、三角波。正弦波可以通过RC桥式正弦波振荡电路产生。正弦波通过滞回比较器可以转换成方波，方波通过一个积分电路可以转换成三角波，只要调节三角波的占空比就可以得到锯齿波。各个芯片的电源可用直流电源提供。
方案一
1、直流电源部分
电路图如图1所示
图1 直流电源
2、波形产生部分 方案一：
正、反积分时间
LC正弦波振荡常数可调的积分 滞回比较器 LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相似电路 的，只是选频网络采用LC电路。在LC振荡电路中，当f=f电路0时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。 方案二
1、 直流电源部分同上 2、电路图如图2所示
图2 正弦波—方波—三角波函数转换电路
方案论证
LC正弦波振荡电路特别是方案一所采取的电感反馈式振荡电路中N1与N2之间耦合紧密，振幅大；当C采用可变电容时，可以获得调节范围较宽的振荡频率，最高频率可达几十兆赫兹。由于反馈电压取自电感，对高频信号具有较
大的电抗，输出电压波形中常含有高次谐波。因此，电感反馈式振荡电路常用在对波形要求不高的设备之中，如高频加热器、接受机的本机振荡电路等。另外由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路，必要时还应采用共基电路。因此对于器材的选择及焊接的要求提高了。 相反，RC正弦波振荡电路的振荡频率较低，一般在1MHz以下，它是以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络，以电压串联负反馈放大电路为放大环节，具有振荡频率稳定，带负载能力强，输出电压失真小等优点，因此获得相当广泛的应用。另外对于器材的要求也不高，都是写常见的的集成块、电容、电位器等。在布局方面，简单，清晰！ 综合对比两种方案，我选择第二种方案。
三、单元电路设计与参数计算 1、直流电源
（1）、整流电路
设变压器副边电压U2=2U2sinwt, U2为其有效值。 则：输出电压的平均值 输出电流的平均值 IO(AV)=RL
脉动系数
S=二极管的选择
最大镇流电流IF>
2U2 ?RLUO1M= UO(AV)2/3=
最高反向工作电压
URM>2U2
（2）、滤波电路
UO(AV)=2U2(1-T/4RLC)
当RLC=(3~5)T/2时，UO(AV) =
脉动系数为
S=
T
4RLC?TUOmax＋UOminT?2U2(1?)24RLC＝滤波后的电压： UO（AV ）（3）、稳压电路
在稳压二极管所组成的稳压电路中，利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿，来达到稳压的目的。限流电阻R是必不可少的元件，它既限制稳压管中的电流使其正常工作，又与稳压管相配合以达到稳压的目的。一般情况下，在电路中如果有稳压管存在，就必然有与之匹配的限流电阻。
1)稳压电路输入电压UI的选择： 根据经验，一般选取
UI=(2~3)UO
UI确定后，就可以根据此值选择整流滤波电路的元件参数。
2)稳压管的选择： UZ=UO;
IZmax-IZmin>ILmax-ILmin; 稳压管最大稳定电流 IZM>=ILmax+ILmin
3）限流电阻R的选择：
通过查手册可知：IZMIN<=IDZ<=IZMAX;