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UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝8V，正弦波UＰ－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）。

…… …… 余下全文

摘要

信号发生器一般指能自动产生正弦波、方波、三角波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；现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，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来产生正弦波。并设计了精密整流器，对输入的正弦波信号进行全波整流，产生全波波形。再确定各元件的参数，通过调整和模拟输出，并在实验室对电路仿真进行调试，观察效果并与课题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。

因此对于电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。

关键词： LM324；LM358；稳压管；二极管；精密整流。

第一部分：系统设计分析

一、设计要求

1．掌握电子系统的一般设计方法

2．掌握仿真软件的应用

3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力

4．根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图，分析工作原理并计算元件参数。

二、设计要求

1、产生正弦波；方波；三角波；全波波形。

三、总体方案设计：

函数发生器的组成

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，本课题介绍方波、三角波、正弦波函数发生器的方法。

主要单元方案比较

 1、方案（一）的基本构想和原理：

  

  电路基本构想与组成：

在电路中，运放A1组成是比较器，A2是起反向积分的作用的按反相积分器，同时A1与A2共同组成了正反馈回路，形成自激振荡。由A1输出正负对称的方波，输出电压经过R9与R10的分压后输入A2的反相端，经A2进行计分运算后，输出三角波；输出的三角波，再经过R7、C2和R8、C3两次积分后输出正弦波。在电路中的不同的点取输出由此组成了可以同时产生正弦波、方波和三角波的电路。在次电路中使用LM324集成运放、电阻、电容以及稳压管来构成基本的电路。基本思路框图-(1)如下：

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           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... - 2 -

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 -

                  函数信号发生器设计报告

一、设计要求

1. 用集成运放组成正弦波、方波和三角波发生器。

2. 幅值和频率自定义。

3. 正弦波、方波和三角波的幅值、频率可调。

二、设计的作用、目的

1. 掌握函数信号发生器工作原理。

2. 熟悉集成运放的使用。

3. 熟悉Multisim软件。

三、性能指标

1．输出波形：正弦波、方波、三角波等；

2．频率范围：10～100Hz、100～1kHz；

3．输出电压：方波Up-p=12V,三角波Up-p=6V,正弦波U>1V；

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                                                                                                                                                                                                                                                                             漳州师范学院

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信号发生器设计与总结报告

摘要：任务内容是设计并制作一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波信号，因此我们用专门的函数信号发生器IC MAX038设计输出三角波、方波和正弦波的函数信号发生器，频率范围10Hz～1MHz，能够满足实验与检测的需求。

主要器件选用

函数信号发生器可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。鉴于此，美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了上述芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。其内部电路框图如下图所示。

MAX038的性能特点：

1）能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波信号。

2）频率范围从0.1Hz～20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2V（P－P）。

3）占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围是10％～90％。

4）波形失真小，正弦波失真度小于0.75％，占空比调节时非线性度低于2％。

5）采用±5V双电源供电，允许有5％变化范围，电源电流为80mA，典型功耗400mW，工作温度范围为0～70℃。

6）内设2.5V电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，实现频率微调和占空比调节。

MAX038采用DIP－20封装形式，各管脚的功能如下表所示。

　注：表中5个地内部不相连，需外部连接。

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低频信号发生器设计报告

一.设计要求

（一）设计题目要求

1．分析电路的功能并设计电路的单元电路

2．查找图中相应元件的参数，找出国内外对应元件的型号

3．用EWB或Multisim软件进行电路仿真，打印仿真原理图和仿真结果

4．用A3图纸绘出系统电路原理图

（二）其他要求

1．必须独立完成设计课题

2．合理选用元器件

3．要求有目录、参考资料、结语

4．论文页数不少于20页

二.设计的作用、目的

（一）设计的作用

低频信号发生器是电子测量中不可缺少的设备之一。完成一个低频信号发生器的设计，可以达到对模拟电路知识较全面的运用和掌握。

（二）设计的目的

电子电路设计及制作课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：

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．熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

三.设计的具体实现

（一）系统概述

根据课题任务，所要设计的低频信号发生器由三大部分组成：

⑴正弦信号发生部分

⑵信号输出部分

⑶稳幅部分

 

其中由正弦信号发生部分的电路产生所需要的正弦信号，由输出电路将信号放大后进行输出，再由稳幅电路部分从输出的信号采样反馈回信号发生部分进行稳幅。

1.正弦信号发生部分可以有以下实现方案：

⑴以晶体管为核心元件，加RC（文氏桥或移相式）或LC（变压器反馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的分立元件正弦波振荡电路。这种电路的优点是简单、廉价，但由于采用分立元件，稳定性较差，元件较多时调节也较麻烦。

⑵以集成运放为核心元件，加RC（文氏桥或移相式）或LC（变压器反馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的正弦波振荡电路。这种电路的优点是更为简单，性价比较好，但频率精度和稳定性较差。

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电子综合设计报告

设计题目：函数信号发生器

        

一、综合设计方案

要求：可以输出正弦波、方波、三角波；频率范围200Hz~10KHz;方波输出电压幅度U_P-P=5V, U_P-P≈3V。

函数信号发生器由以下两部分组成：

（1）、 ±12v稳压电源电路

使用变压器、全桥、LM7812、LM7912设计出±12v稳压电源电路。

（2）、 波形产生电路

用集成函数发生器ICL8038、集成运算放大器 LF353设计出能产生方波、三角波、正弦波的信号发生器。

二、有关电子器件介绍

1、LM7812和LM7912

LM7812是正12v三端稳压器，LM7912是负12V三端稳压器，如下图所示

2、LF353

集成运算放大器 LF353为二运算放大器，该集成电路内含两个独立的运算放大器。

LF353主要用途：

适用于各种稳压电源电路。

      主要特点：

输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。

极限值：( Tc=25 ℃)

电特性： ( Tc=25 ℃ )

最大输入电压VI 35 V

最大输出电流Io 1.5 A

最大耗散功率PD 20 W

最高结温Tjm 150 ℃

贮存温度Tstg －55～150 ℃

3、ICL8038

ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单

集成电路芯片，电源电压范围宽、稳定度高、精度高、易于用等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可同时产生方波、三角波和正弦波，其函数波形的频率受内部或外电压控制，当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波。因此，广泛用于仪器仪表之中。

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