《电子技术》课程设计报告
题 目 函数信号发生 学院（部） 电子与控制工程学院 班 级 2012320402 学生姓名 张思达 学 号 201232040220 6 月 23 日至 7 月 6 日 共 2 周
指导教师（签字）
目 录
摘要....................................................................................... 3 1 绪论 ................................................................................ 3 2 总体方案设计 ................................................................ 4 3 单元模块设计 ................................................................ 7 3.1 正弦波产生模块 ......................................................... 7 3.2 方波产生模块 ............................................................. 12 3.3 三角波产生模块 ......................................................... 15 3.4 函数频率测量 ............................................................. 16 3.5 电压幅值测量 ............................................................. 22 4 系统综述,总体电路图 ................................................... 26 5 结束语 ............................................................................ 26 6 心得体会 ........................................................................ 27 7 参考文献 ........................................................................ 28 8 鸣谢 ................................................................................ 28 9 附录：元器件及工具清单的引脚图和功能表 ............ 29
摘要
本次设计由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成能同时输出三种波形：方波、三角波、正弦波；频率范围与波形精度也有一定的要求的函数信号发生器。随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发生器已被制作成专用集成电路。函数信号发生器就是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。因此函数发生器是我们在学习，科学研究等方面不可缺少的工具。函数信号发生器设计要求输出矩形波的占空比为50%--95%可调，锯齿波斜率连续可调函数信号发生器。利用仿真软件Multisim画出电路图进行仿真，最后分析出现误差的原因以及影响因素。通过老师的指导和我们不断的学习和研究完成了预想的功能。
关键词 正弦波 方波 三角波 放大 频率 AD转换 显示
占空比
技术要求
1. 信号频率范围1HZ～100kHZ；
2. 输出波形应有： 方波、三角形、正弦波； 3. 输出信号幅值范围0～10V；
4. 具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
一、绪论
《模拟电子技术》与《数字电子技术》统称为电子技术，是电力工程各专业的技术基础课，在生产实践中有着广泛的应用。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题主要说明采用运算放大器与独立的模拟器件共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法与调试。 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、矩形波（含方波）、
正弦波的电路被称为函数信号发生器。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。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
二、总体方案设计
正弦信号发生器又称正弦信号振荡器，可以有好几种方法来实现，下面介绍几种切实可行的方案：
方案一：采用传统的直接频率合成法直接合成。利用混频器，倍频器，分频器和带通滤波器完成对频率的算术运算。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：用函数产生芯片直接产生所需信号。采用ICL8038函数产生芯片，通过设置管脚参数的输入，可设计组成产生幅频精度很高且易于调整的波形信号，该波失真度很小，而且可实现的频率范围很大，在电路参数要求苛刻的工作场所能够得到较好的应用，用该芯片
设计组成的信号产生电路集成度高，而且简单，容易控制。但是在Multisim中，没有ICL8038芯片，所以，我们也不准备采用此方案。
方案三：在数字电子技术中，我们学习了用555定时器产生方波的原理。先利用555定时器产生一定幅值和频率的方波，利用模拟电子技术中所学的滤波电路搭建一个多阶滤波电路（可以采用三阶可调滤波电路），利用方波产生频率可调的正弦波。由滤波电路产生的正弦波信号，经过一个放大电路放大后，形成幅值在-10v---+10v可调的正弦波信号，之后经过积分，可以得到三角波。
方案四：采用
RC选频率网络（文氏桥振荡电路）构成的振荡电路
产生所需正弦波。RC振荡电路适用于低频振荡，结构简单,经济方便，一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号，基于熟悉的知识，我们决定用文氏桥振荡电路产生频率可调的正弦波，通过同向电压比例器改变信号的幅值，形成幅值在-10v---+10v可调的正弦波信号，再利用模拟电子技术中所学的运算放大电路构成一个简单电压比较器（我们采用的是比较电压可调的电压比较器），利用正弦波产生频率可调的方波和矩形波最后，利用运放构成积分电路，实现三角波的生成，再利用。。。来完成幅值和频率的显示
对我们来说，以上方案虽然都是理论可行，但是有的方案要求对我们来说太高，操作太过复杂，特别是有的关于单片机的使用，超出