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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                                                                                                                                                                                                                                                                             漳州师范学院

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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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模拟电子技术基础—课程设计

信号发生器

                 院系：信  息  工  程  学院

                 班级：11级电子信息工程二班

                 姓名：     倪   洁

                 学号：  2 0 1 1 5 5 0 9 0 1

                 指导老师：李  志  军

目  录

摘要-----------------------------------------------------------------------------2

1.信号发生器设计目的与设计的意义------------------------------------2

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          模

拟电路课程设计报告

                    中原工学院

               （20##年6月24日）

                目录

一、课程设计的任务、要求及步骤

二、设计方案的选择

三、电路设计主要的技术指标

四、函数信号发生器电路原理分析

五、函数信号发生器元件参数的选择

六、函数信号发生器的安装和调试

七、课程设计的过程中遇到的问题及解决方法

八、课程设计的仿真

九、试验评价与问题分析

十、课程设计的心得和体会

十一、附录

一、课程设计的任务、要求及步骤

1.设计任务

a.输出为方波和三角波两种波形，用开关切换输出；

b.输出电压均为双极性；

c.输出阻抗均为50Ω；

d．输出为方波时输出电压峰值为0~5V可调，输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。

e．输出为三角波时输出电压峰值为0~5V可调，输出信号频率为200Hz ~ 2KHz可调。

2.设计要求

a.  电路原理图绘制正确（或仿真电路图）；

b.  掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法；

c.  电路仿真达到技术指标。

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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）。

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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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