测控暑期实习报告--组合函数信号发生器（精选五篇）

第一篇：测控暑期实习报告--组合函数信号发生器

分类号

密级

中国地质大学（北京）

本 科 实习报 告

题

目

组合函数信号发生器

及波形巡回切换电路的设计与实现

学生姓名

学

号

学生姓名

学

号

院（系）地球物理与信息技术学院 专

业

测控技术与仪器

二零一四 年

七月

中国地质大学（北京）2013年本科实习报告

摘 要

该次实习主要包括运用TL074运算放大电路组成信号发生器产生方波三角波转正弦波，锯齿波转换阶梯波，以及应用555和计数器74LS161组成时序电路实现以上四种波的巡回切换输出，同时对调幅波进行调幅输出。此次实习很好的让我们运用了本学期所所学的数电模电的知识，以及对于仿真软件的运用能力，是很好的锻炼机会。既可以加深集成运算放大器理论知识的理解，又可以提高动手能力和两个人的协同合作能力，让我们在加深了我们对自己专业的了解的同时更重要的是学会合作，如何合理的分配工作。

关键词： 仿真； 调制与解调； 集成运放； 自动切换； 焊接

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ABSTRACT

This practice mainly include use TL074 operation amplifier circuit of signal generator to generate square wave triangle wave sine wave, sawtooth wave transformation staircase, and application of 555 and the counter 74LS161 sequential circuits to realize the above four wave circuit switch output, at the same time to amplitude modulation amplitude modulation wave output.The practice good let us to use what they have learned in this semester the number of electric electrical knowledge, and the simulation software using ability, is good exercise.This task can deepen the understanding of integrated operational amplifier theory knowledge, and can improve the beginning ability and the cooperation ability of two people, let us in deepening our understanding of his professional at the same time, more important is to learn to cooperate, how to reasonable distribution of work.Key words:

Emulate;Modulation and demodulation;Op-amp integrated;Automatic

switchover;Soldering 2

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目 录 实习任务及要求.......................................4

1.1 实习任务...................................................4 1.2 技术指标...................................................4 1.3 工作流程...................................................4 1.4 设计提示...................................................4 设计的基本过程与方案.................................6

2.1方波-三角波产生电路.........................................6 2,2正弦波产生电路..............................................8 2.3锯齿波产生电路.............................................10 2.4阶梯波产生电路.............................................12 2.5调幅电路...................................................14 2.6准时序产生2s，3s的波形自动循环控制电路....................20 2.7电源转换电路...............................................22 实习日志.............................................23 实习体会与建议.......................................24 5 参考文献.............................................25 3

中国地质大学（北京）2013年本科实习报告 实习任务及要求

１.1 实习任务：

完成组合函数信号发生器的硬件制作。其中组合波形包括：正弦波、锯齿波、方波、阶梯波、调幅波。并对上述的的四种波形进行巡回切换输出；对调幅波进行变频输出，分别在示波器上进行观测。

1.2 技术指标：

基本部分

1、正弦波、锯齿波、方波、阶梯波的频率均为1000 Hz，频率稳定度为100ppm。

2、输出信号的峰峰值为2V，幅度失稳度、波形失真度均小于1%。

3、在一个周期内，阶梯波的阶梯不小于3个。

4、每种波形的巡回切换时间间隔为2 S。

5、调幅波的包络线频率为200 Hz，载波频率为10000 Hz。

发挥部分

对调幅包络线进行变频循环输出，频点为100Hz，150Hz、200Hz，循环时间间隔为3S。

1.3 工作流程

1）调研、查找并收集资料； 2）画出原理框图；

3）单元电路设计与计算； 5）列元器件明细表； 6）电路焊接与调试； 7）撰写设计报告。

1.4 设计提示

电路主要由五个模块组成，包括DC-DC电路、信号产生电路、基准时序产生电路、波形自动循环控制电路、调幅电路。其原理框图如图1。

各模块功能如下：

1）DC-DC电路。实验室所能提供的供电电压为±12V，而数字电路工作电压为±5V。因而，可用7805和7905实现±5V的工作电压。若需使用±8V，可用7808和7908实现。

2）信号产生电路。主要分为：方波-三角波产生电路，低通滤波电路，锯齿波产生电路。可以由积分器和比较器同时产生三角波和方波，其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正负极性的电位交替地反馈至积分器而得到三角波。三角波经低通后可产生正弦波。锯齿波通过比较运算后可得到阶梯波。

3）调幅电路。采用10KHz载波信号进行AM调制，对调幅波的包络线进行变频循环输出，频点为100Hz，150Hz，200Hz。

4）基准时序产生电路。循环的时间基准由此电路实现。

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5）波形自动循环控制电路。要求方波、正弦波、锯齿波、阶梯波等均能够自动循环输出，且每种波形显示时间为2S；调幅波能够自动变幅循环输出，各调幅波显示时间为3S。

图1 组合函数信号发生器及波形巡回切换电路原理框图

中国地质大学（北京）2013年本科实习报告 设计的基本过程与方案

2.1 方波-三角波产生电路

2.1.1 实验原理

如将滞回比较器和积分器首尾相接形成反馈的闭环系统，则比较器输出方波经积分器积分后可得到三角波，三角波又经触发器自动翻转形成方波，这样即构成了方波-三角波发生器。图中运用了TL074组成的运放积分电路。

方波-三角波产生电路可由积分器和比较器同时产生三角波和方波。

2.1.2 实验数据及计算

电路震荡频率：f=

R1

4R2(R5R6)C

1方波幅值：U’om=Uz

2.1.3 实验原理图

图2-1方波-三角波发生电路

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其中，R9控制方波的幅度，R8控制方波三角波的频率，R11控制三角波的幅度，实际可调。

2.1.4 方波三角波的电路仿真

图2-2仿真得到的方波-三角波发生图

2.1.5 故障问题及解决办法

①波形严重失真；

②幅度峰值大于2V且振荡频率大于1KHz。

解决办法：①稳压二极管忘记接地达不到稳压目的，接地后解决。②更换电阻阻值，用滑动变阻器替换固定电阻调整阻值。在输出端接上滑动变阻器控制幅度。

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2.2 正弦波产生电路

2.2.1 实验原理

将发生的三角波经过一个一阶低通滤波电路，如图2-3所示，则三角波经低通滤波后可产生正弦波。图中运用了TL074及电容和电阻共同构成了低通滤波器。

2.2.2 实验数据及计算

通带放大倍数Aup=1+R7特征频率fo=

R5 2RCAup2当f=fo时，Au=故通带截止频率fp=fo。

2.2.3 实验原理图

图2-3方波-三角波-正弦波发生电路

其中，R11控制正弦波的幅度，实际可调。

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2.2.4 方波-三角波-正弦波及正弦波单独的电路仿真

图2-4仿真得到的方波-三角波-正弦波发生图

图2-5仿真得到的正弦波发生图

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2.2.5 故障问题及解决办法

①不出现波形；

②幅度峰值大于2V且振荡频率大于1KHz。

解决办法：①低通滤波电路接错了输入口，从R1后方接出了，更改后正常。②更换电阻阻值，用滑动变阻器替换固定电阻调整阻值。在输出端接上滑动变阻器控制幅度。

2.3 锯齿波产生电路

2.3.1 实验原理

锯齿波产生电路可在方波发生器和积分器之间加上两个二极管以及滑动变阻器来实现，滑动变阻器可用来调节占空比。

积分电路正向积分的时间常数远大于反向积分的时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分的时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可以获得锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向的积分通路不同，就可以得到锯齿波发生电路。

2.3.2 实验数据及计算

根据三角波发生电路振荡周期的计算方法，可得出上升时间和下降时间，分别为

2R8R2C1 T1=t1-t0R3R5T2=t2-t1 2R8(R2R3)C1

R3R4所以振荡周期： 2R8(2R2R3)C1T=

R3R4占空比：T1T=

R2

2R2R3

调整R1和R2的阻值可以改变锯齿波的幅值；调整滑动变阻器滑动端的位置，可以改变占空比以及锯齿波上升和下降的斜率

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2.3.3 实验原理图：

图2-6锯齿波发生电路

2.3.4 锯齿波电路仿真

图2-7仿真得到的锯齿波发生图

2.3.5 故障问题及解决办法

①无波形产生；

②周期偏小，调节阻值发现幅度不随之发生改变；

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③锯齿波有失真，表现为占空比不合理，直线部分不是很陡。

解决办法：①检查电路连线，看是否有短路或断路；②改变R2及R7可以在不影响幅度的情况下改变其周期；③在输出端接电阻跟电容可调节失真。

2.4 阶梯波产生电路

2.4.1 实验原理

阶梯波产生电路可由比较及加法运算电路来实现。

设置三个单限比较器，设置三个比较电压，可使锯齿波斜率比较大的那条线上发生三次电压跳变，从而产生三个方波，再通过同相比例加法运算电路使它们叠加，从而产生阶梯波。

2.4.2 实验数据及计算

阶梯波的周期由输入的锯齿波周期决定：

2R8(2R2R3)C1T=

R3R4

2.4.3 实验原理图：

图2-8锯齿波发生电路

2.4.4 锯齿波-阶梯波及阶梯波单独的电路仿真

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图2-9仿真得到的锯齿波-阶梯波发生图

图2-10仿真得到的阶梯波发生图

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2.4.5 故障问题及解决办法

①只出现两个台阶； ②台阶长度不一且失真；

解决办法：①以地线为基准，测出锯齿波的幅度。切忌以锯齿波的最低点作为零点电压来计算阈值电压，至少确定四个阈值电压。②以锯齿波的幅度等分至少四段电压，以分段电压来确定电阻的比值。

2.5 调幅电路

2.5.1 实验原理

调幅电路主要由载波信号发生电路和调制信号产生电路两部分组成。载波信号是10KHz的正弦波信号，故可由RC桥式正弦波振荡电路产生；调制信号分别为100Hz、150Hz、200Hz的正弦波信号，故可由方波-三角波-正弦波电路产生。将产生的载波信号和调制信号通过乘法器运算便可得到振幅调制信号。

2.5.2 实验数据及计算

电路振荡频率f102πRC

起振的振幅条件：2Rf Ri调整反馈电阻Rw，使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则说明负反馈太强，应加大滑变。如波形失真严重，则应适当减小滑变大小。

2.5.3 实验原理图

分别为载波信号发生电路以及可调的三频率调制信号产生电路，以及两者通过乘法器后得到的总电路。

①载波信号发生电路

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图2-11载波信号发生电路

②调制信号产生电路

图2-12调制信号产生电路

断连成组的开关可以分别切换成100Hz，150Hz，200Hz的调制信号产生电路。

③载波信号与调制信号经过乘法器的总电路

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图2-13载波信号与调制信号经过乘法器的总电路

③乘法器的电路

将产生的载波信号和调制信号通过乘法器运算便可得到振幅调制信号。乘法器是由MC1496芯片及一些电容、电阻共同连接而成。

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图2-14 乘法器总电路

2.5.4 载波信号与调制信号电路仿真

①载波信号电路仿真

图2-15仿真得到的载波信号

②100Hz调制信号电路仿真

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图2-16仿真得到的200Hz调制信号

③150Hz调制信号电路仿真

图2-17仿真得到的400Hz调制信号

④200Hz调制信号电路仿真

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图2-18仿真得到的600Hz调制信号

⑤载波信号与调制信号经过乘法器的总电路仿真

图2-19仿真得到的载波信号与调制信号经过乘法器的结果

2.5.5 故障问题及解决办法

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①在调试过程中，发现由计算的理论值焊上电路板后，示波器上无法显示正弦波；

②出现顶部或者底部失真； ③波形不稳，抖动。

解决办法：①负反馈太强，此时应加大等效电阻，即反馈电阻的阻值。②波形严重失真，应适当减小反馈电阻。③利用万用表检查电源，确定电源是否稳定；检查电路，确定是否存在虚焊。

2.6 准时序产生2s，3s的波形自动循环控制电路

2.6.1 实验原理

利用NE555产生周期为7.8ms的脉冲电路，再利用两片74LS161将周期放大256倍，然后接入四进制计数器，其中QA、QB作为模拟开关CD4052 A、B的输入，555的输出端口与74161的CLK相连，同时Q0、Q1用7ALSOO与非门输出到LD’端口，将方波，正弦波，锯齿波和阶梯波分别接到模拟开关上，以达到四个波形周期为2s的自动循环效果。

3s循环电路原理类似，模拟开关直接接入调制电路中，使其3秒自动切换一种赫兹的电路显示。

2.6.2 实验原理图：

图2-20 2s电路波形自动循环控制电路

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图2-21 3s电路波形自动循环控制电路

2.6.3 波形自动循环控制电路仿真

由于软件时间问题，电路仿真将电路中的电容缩小了一千倍，便于观察仿真波形

图2-22仿真得到的2s电路输出脉冲图

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图2-23仿真得到的3s电路输出脉冲图

2.6.4 故障问题及解决办法

①波形不进行循环

解决办法：①5V的变压器与芯片焊接不牢没有通路。

2.7 电源转换电路

运用7805和7905将实验室的12v电压转化为数字电路中所用的5v电压

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三、实习日志

3.1 第一周：

6月27日（星期五）老师布置实习任务要求，提示实习思路，规定实习要求 6月29日（星期日）分组并领取工具

6月30日（星期一）查阅相关资料设计所需电路及仿真，设计出了方波-三角波转正弦波电路

7月1日（星期二）设计锯齿波--阶梯波电路 7月2日（星期三）焊接方波-三角波-正弦波电路

7月3日（星期四）设计仿真载波和调幅波电路历尽千辛万苦终于仿真出来了 7月4日（星期五）焊接锯齿波和阶梯波

7月5日（星期六）——7月6日（星期日）焊接载波和调幅波

3.2 第二周：

7月7日（星期一）——7月9日（星期三）焊接2s，3s两个的时序电路 ,及检查上部分电路中出现的问题

7月10日（星期四）——7月11日（星期五）焊接100Hz，150Hz，200Hz三种 频率的调制电路

7月12日（星期六）检查时序电路中的问题 7月13日（星期日）焊接乘法器 写

3.3 第三周

7月14（星期一）——7月15日（星期二）检查线路问题，最终决定重新再来 7月16（星期三）——7月17日（星期四）加班加点重走以上的路线 7月18（星期五）检查整体电路 完善、实习报告的撰写

7月19（星期六）——7月20日（星期天）调幅波、载波部分的再次检测，以实现乘法器的作用

3.4 第四周

7月21（星期一）再次检查整体线路，完善更新实习报告

中国地质大学（北京）2013年本科实习报告 实习体会与建议

4.1 实习体会

4.1.1

这次小学期实习让我学习到了很多，也明白了很多，理论就是理论如果不能作用到实际中那和空纸谈兵有什么区别，没有实际的用处。而这次实习就是一次理论转化为实践的过程。

其实我们就做了仿真电路，画原理图在将其焊接在电路板上，并用示波器测试这三件，看似简单的事情做起来确实费不少力气的事情。这不仅需要心灵手巧，更需要的是信心和耐心。开始的时候总以为自己的动手能力很强，焊接电路基本是小意思，也没当回事。但当开始焊接工作之后才发现自己的动动手能力和思维根本跟不上，信心一天下来就不剩什么了就开始讨厌做这件事，每次焊接都带着情绪，这样反而越来越没效率，有时真的想就这样算了老师只要给个及格就行。不过自己还是挺过来了，这就是我这段时间的工作，如果不拿出点成果怎么对的起自己。最后还是硬着头皮完成了这个任务。

回想起这段时间自己真是没少受罪无论是身体上还是精神上的，每当焊接不出电路或是不出波形这一天都过的没什么意思。不过当调出波形之后，心情会特别激动。也许这正像老师所说的我正在享受焊电路板给我带来的乐趣。

实习的过程中不是所有的事情都是那么的顺心如意，焊电路板是件检查耐心与细心能力的事，一个不小心少焊一个或多焊一个电阻，一端没有接地，就可能造成意想不到的结果。所以焊电路板要静下心来仔细认真心无旁物的去做这件事。有次一个线路短路问题，就可以让我们变得寝食难安，检查不出错误又没有正确的结果出现。经过严密的深思的检查终于发现了问题的根源，原来输出段的排线孔和排线针之间虚焊了，看似简单的问题却很严重，所以以后在焊接时一定要注意虚焊的问题。还有在检测波形时我们总是喜欢用看似高大上的数字示波器，但是让我们没有想到的是调幅波在它上面不能直接显示。我们一味的要去寻找那几个包络线却忽视了最普通的问题。这也是一次实践教训吧！这只能说我们的经验还是很欠缺。希望在以后能够多多观察，多去看看别人怎么做，多多动手，更要勤动手。

总体来说，这真是一次有意义的实习，感谢老师的细心教导，感谢学姐学长的不厌其烦的指教，更要感谢队友的默默支持和鼓励。虽然被烙铁烫过，虽然有过几天都不想招惹任何人，虽然有时绞尽脑汁示波器上还是一条可测的直流电的结果，虽然看着别的同学一个个先自己而回家自己多少有点着急和焦虑，不过那都是回忆了现在我能想到的是自己调出了几条波，和搭档默契的合作，前一秒什么都没有后一秒全都出现在示波器上的惊喜与快乐，这即是一种锻炼也是一种成长。这么短的几天里好似经过了漫长的时间，一会高兴，一会又像跌入深谷心情郁闷至极。在焊电路板的时间里心情就跟北京的天气一样，没人知道下一秒等待你的是什么。估计也是恨到极点就喜欢了吧！虽然我们焊了很多次，虽然我们通宵达旦，自己累的都觉得只能靠潜意思在工作，但我觉得这是一次很值得的实践课！

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4.1.2 这次实习是第一次自设计电路，刚开始时，到网上搜到了许多电路，可都不符合要求，最终还是找到了往届的电路，本以为电路图，原理功能都已经找到了，只要按步骤来就会很容易的焊出要求的电路板，于是我找齐了器件，画好了原理图，就开始开工了，但由于没有焊电路板和布线的丰富经验，训练也不足，虽然自己很受打击的焊完第一块，但是最后什么结果都没有，查了一遍电路，也许是因为自己弄的原因也找不出毛病在哪，真的是非常痛苦非常折磨啊，于是干脆心一狠，这次和同组的胡同学一起焊，吸取了上次的教训，不能再闭门造车，这次要取百家之长，于是我先去实验室看了一下已经弄好的同学的电路板，看他们的布线和版面布局，然后又听了老师很多在第一块失败的电路板出现的问题。经过老师详解我知道了一般布线是在电路板正面只有布不下的时候才会在背面布线，而我上次就全在背面布线，到时整个电路线路十分混乱也不易于检查，于是这个决定在正面布线，然后我们俩画好了实物链路连接图，一切就绪，就差开始动工了！

由于第一次的失败，很受打击所以这次电线的连接和焊接就交给了比我细心的毛同学来完成，我则负责对电路的时时检查和改进意见，检查了一周时间终于完成了，可是我们开始检测，换了555计时器可以出现结果，于是确定毛病出现在555上，我们用万用表检查了555功能，果然是引脚电路有问题，于是我们进行了测试，将555插槽换下，重新介入新的插槽，终于这个问题解决了！

可当天下午我们的锯齿波忽然又失踪了，经过分析发现问题出在芯片TL074CN上，于是我们对电线连接做了全面检查，没有问题，我怀疑是芯片问题，于是拆下芯片一看，果然在将芯片插入底座是有一个芯片管脚悬空导致一直是高电平输出，于是重新插入，锯齿波又重新出现在银幕上了，真是心情愉悦啊。

焊接电路需要极大的耐心，一般人远达不到要求，焊接过程中我曾一次次的失去耐心，有的时候就在想踩坏电路板和早点回家之间徘徊。老师极致的想要我们做出波形，乘法器却总是不出来的样子，就这样我们急了，马上又重新焊了一个乘法器，可还是不出波形，这个时候真是感觉上天都与你作对，但是我和同学反而悄悄就不信这个邪，另找了块板子又重新焊接了调幅电路，焊接到一半，我忽然发现以前乘法器电路波形好像有点规律，于是换用模拟示波器检查信号输出，当我缓慢调整扫描频率和单位电压值时，惊奇的发现波形居然早就出来了，于是我欣喜若狂的和同学一起调好了电路减少失真，真是太令人兴奋了。

总结来说，焊接电路必须要避免虚焊和锡过多导致的短路，还要多多留心±，否则则全盘皆输，前功竟弃，实习是一个很好的机会，来磨练自己的意志，我将继续努力完成任务，克服更多的难关。

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4.2 建议

如果实习的时候可以给点提醒的话，我相信我们会做的更好！

如果可以将各个电路分开焊接会比焊接到一整块电路版上问题简单的多，也容易排查错误，对于我们的焊接工作也很有益处。

对于电路，芯片等了解不是很透彻，对于电路中出现的现象问题不能快速客观正确的提出指正，往往会走许多许多弯路才能找到，这是多么痛的领悟啊，希望老师多给点指导性的意见和建议，或有一些指导性的资料也是不错的嘛!对于芯片的管理和使用要有一些规范或要求。

中国地质大学（北京）2013年本科实习报告 参考文献

①《模拟电子技术基础（第三版）》高等教育出版社，编者：童诗白 ②《数字电子技术基础（第五版）》高等教育出版社，编者：阎石 ③《电路设计与仿真》清华大学出版社，编者：杨欣

第二篇：函数信号发生器课程设计报告.

漳州师范学院 《模拟电子技术》课程设计 函数信号发生器 姓 名： 学 号： 系 别： 专 业： 年 级： 指导教师： 2012年4月3日 函数信号发生器 摘要

利用集成电路LM324设计并实现所需技术参数的各种波形发生电路。根据电压比较器可以产生方波，方波再继续经过基本积分电路可产生三角波，三角波经过低通滤波可以产生正弦波。经测试，所设计波形发生电路产生的波形与要求大致相符。

关键词：波形发生器；集成运放；RC 充放电回路；滞回比较器；积分电路 目录

中文摘要..........................................................错误！未定义书签。1.系统设计........................................................................................4

1.1设计指标................................................................................................................................4 1.2方案论证与比较....................................................................................................................4 2.单元电路设计................................................................................5 2.1方波的设计............................................................................................................................5 2.2三角波的设计........................................................................................................................8 2.3正弦波的设计........................................................................................................................8 3．参数选择....................................................................................11 3.1方波电路的元件参数选择...................................................................................................11 4.系统测试......................................................................................11 4.1正弦波波形测试..................................................................................................................11 4.2方波波形测试......................................................................................................................11 4.3三角波波形测试..................................................................................................................12 5．结果分析....................................................................................12

6．工作总结....................................................................................12 7．参考文献....................................................................................13 8．附录............................................................................................13 1.系统设计 1.1设计指标 1.1.1 电源特性参数 ①输入：双电源 12V ②输出：正弦波V pp >1V，方波V pp ≈12 V，三角波V pp ≈5V，幅度连续可调，线性失真小。

1.1.2工作频率

工作频率范围：10 HZ～100HZ ,100 HZ～1000HZ 1.2方案论证与比较

1.2.1 方案1：采用集成运放电路设计方案产生要求的波形

主要是应用集成运放LM324，其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的, 通过RC 文氏电桥可产生正弦波，通过滞回比较器能调出方波, 并再次通过积分电路就可以调试出三角波，此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能，电路较简单，调试方便，是一个优秀的可实现的方案。

1.2.2 方案2：采用集成运放电路设计方案产生要求的波形

主要是应用集成运放LM324, 其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的, 通过电压比较器可以形成方波, 方波经过积分之后可以形成三角波, 三角波再经过低

通滤波可以形成正弦波, 此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能, 电路较简单, 调试方便, 相比第一方案, 其操作成功率较低.2.单元电路设计 2.1方波的设计 2.1.1原理图

2.1.2工作原理

矩形波发生电压只有两种状态, 不是高电平, 就是低电平, 所以电压比较器是它的重要成分;因为产生振荡, 就是要求输出的两种状态自动地相互转换, 所以电路中必须引入反馈, 因为输出状态应按一定时间间隔交替变化, 即产生周期性变化, 所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间.图所示的矩形波放生电路, 它由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成.RC 回路既作为延迟环节, 又作为反馈网络, 通过RC 充放电实现输出状态的自动转换.设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+Ut。Uo 通过R3对电容C 正向充电，反相输入端电位随时间t 增长而逐渐升高，当t 趋近于无穷时，Un 趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo 就从+Uz跃变为—Uz，与此同时Up 从+Ut跃变为—Ut。随后，Uo 又通过R3对电容C 反向充电，或者说放电。反相输入端电位Un 随时间t 增长而逐渐降低，当t 趋于无穷时，Un 趋于—Uz ；但是，一旦Un=—Ut, 再稍减小，Uo 就从—Uz 跃变为+Uz，与此同时Up 从—Ut 跃变为+Ut，电容又开始正向充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。

图2.3滞回比较器的电压传输特性

2.2.2工作原理

积分电路是一种运用较为广泛的模拟信号运算电路，它是组成各种模拟电子电路的重要基本单元，它不仅可以实现对微分方程的模拟，同时在控制和测量

2.6方波-三角波发生电路波形图系统中，积分电路也有着广泛运用，利用其充放电过

程可以实现延时，定时以及各种波形的产生.积分电路还可用于延时和定时。在图2.3所示三角波发生电路图中，将方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到三角波电压。.U O 3=-⎰ I C 1 =-U O 2dt C RC ⎰(式2.10

U O 3=-1 U O 2(t 1-t 0+U O 2(t 0(R 4+R W C(式2.11 式中 U O 2(t 0 为初始状态时的输出电压。设初始状态时U O 2正好从-U Z 跃变为 +U Z，则式2.10应写成 U O 3=-1 U Z(t 1-t 0+U O 2(t 0(R 4+R W C(式2.12 积分电路反向积分, U O 2随时间的增长线性下降，根据图2.4所示电压传输特性，一旦U O 2=U T-，再稍减小，U O 2将从+U Z 跃变为-U Z。使得式2.10变为

U O 3=-1 U Z(t 2-t 1+U O 2(t 1(R 4+R W C(式2.13 为 U O 2(t 1

U O 2 产生跃变时的输出电压。积分电路正向积分，U O 2 随时间的增

长线性增大，根据图2.3的电压传输特性，一旦U O 2=U T +，再稍增大, U O 2将从-U Z 跃变为+U Z，回到初态，积分电路又开始反向积分。

2.3正弦波的设计

2.3.1工作原理

采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。图中采用的是简单的二阶低通滤波电路，与同相输入端电路类似，增加RC 环节，可以使滤波器的过渡带变窄，衰减斜率的值加大，电路如图所示。

输出三角波。三角波再经R10、C1积分网络，输出近似的正弦波。总的原理图

4C 3．参数选择

3.1方波电路的元件参数选择 3.2.1 稳压管

由于要求方波输出电压约等于12V，所以采用的稳压管的稳压约等于6V，所以应采用6.2V 的稳压管两支。

电容

库房里可以提供0.1uF 的电容，所以电路里都采用0.1uF 的电容，电阻

频率范围是10HZ ～100HZ ,100HZ～1000HZ, 根据公式f=R2/(4*R1*R3*C取 R1=2K R2=5K R3=100 RW1=5K Rw2=100K

经过公式计算后得到接近的电阻阻值，再把数据代入到仿真软件进行仿真调整，得到正确的波形图和数值。

4.系统测试 4.1方波波形测试

由于在电路图中方波的幅值约等于+12V，所以只要电路没有出现问题，阻值选择合适，那么波形就可以出来。

4.2三角波波形测试

同样保持电路完整，接入电源，通过调节RW1可改变三角波伏值及频率，通过调整RW2使电路的周期发生变化，同时频率也发生变化。

4.3正弦波波形测试

将电源电路接入变压器使双电源输出 12V，通过调节RW1、RW2可调节正弦波的峰峰值和频率。

5.结果分析

实验结果和预先所设定的参数存在一定的误差，其中跟元器件的选择参数有关，在电子仿真软件中的电阻参数在库房里没有相吻合的参数，其次在实验焊接过程中也可导致误差，库房所提供的电阻其本身误差较大，综合各方面的考虑，实验结果的误差不可避免，而制作出来的电路板所能出现的波形，在一定程度上会出现失真现象。

6.工作总结

在这次课程设计中，我学会了怎样去根据课题的要求去设计电路和调试电路。动手能力得到很大的提高。从中我发现自己并不能很好的熟练去使用我所学到的模电知识。在以后学习中我要加强对使用电路的设计和选用能力。但由于电路比较简

单、定型，而不是真实的生产、科研任务，所以我们基本上能有章可循，完成起来并不困难。把过去熟悉的定型分析、定量计算逐步，元器件选择等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。这对今后从事技术工作无疑是个启蒙训练。通过这种综合训练，我们可以掌握电路设计的基本方法，提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领，为以后毕业设计和从事电子实验实际工作打下基础。

在实验过程中收益最大的就是懂得如何去调试电路，查找电路的缺陷和看PCB 图，通过自己动手更能对电路有更深刻的了解。

7.参考文献 元件清单表 附录1 器件清单

附录2 原理图

4C 附录3 电子仿真 3.1输出方波电路的仿真 图 输出方波电路的仿真 3.2方波—三角波电路的仿真

3.3 正弦波电路的仿真 16 17

第三篇：函数信号发生器设计

函数信号发生器设计设计任务与要求

⑴ 设计并制作能产生正弦波、矩形波（方波）和三角波（锯齿波）的函数发生器，本信号发生器可以考虑用专用集成芯片（如5G8038等）为核心实现。⑵ 信号频率范围： 1Hz∽100kHz；

⑶ 频率控制方式：

① 手控通过改变RC参数实现；

② 键控通过改变控制电压实现；

③ 为能方便地实现频率调节，建议将频率分档；

⑷ 输出波形要求

① 方波上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间；② 非线性误差≤2%；

③ 正弦波谐波失真度≤2%；

⑸ 输出信号幅度范围：0∽20V；

⑹ 信号源输出阻抗：≤1Ω；

⑺ 应具有输出过载保护功能；

⑻ 具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。

第四篇：函数信号发生器论文

函数信号发生器的设计与制作

系别：电子工程系 专业：应用电子技术 届：XX届 姓名：XXX 摘 要

本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz～30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端，所以可以用来对低频信号进行频率调制。

关键词 ICL8038，波形，原理图，常用接法

一、概述

在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。

二、方案论证与比较

2.1·系统功能分析

本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下三种实现方案：

2.2·方案论证

方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。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∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。而且，由模拟方法合成的正弦波的参数，如幅度、频率 相信都很难控制。

方案三：采用8038单片压控函数发生器，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz～300KHz。

三、系统工作原理与分析

3.1、ICL8038的应用

ICL8038是精密波形产生与压控振荡器，其基本特性为：可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形；改变外接电阻、电容值可改变，输出信号的频率范围可为0.001Hz～300KHz；正弦信号输出失真度为1%；三角波输出的线性度小于0.1%；占空比变化范围为2%～98%；外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比（不对称度）；频率的温度稳定度（典型值）为120*10-6（ICL8038ACJD）～250*10-6（ICL8038CCPD）；对于电源，单电源（V+）：+10～+30V，双电源（+V）（V-）：±5V～±15V。图1-2是管脚排列图，图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装，管脚功能如表1-1所示。

3.2、ICL8038内部框图介绍

函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示（图1-1），共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2，且IS1=I，IS2=2I；两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为 和，它们的输入电压等于电容两端的电压uC，输出电压分别控制RS触发器的S端和 端；RS触发器的状态输出端Q和 用来控制开关S，实现对电容C的充、放电；充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时，输出三角波，否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载，使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低，以增强带负载能力；三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。

3.3、内部框图工作原理

★当给函数发生器ICL8038合闸通电时，电容C的电压为0V，根据电压比较器的电压传输特性，电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平；因而RS触发器的，输出Q=0，；

★使开关S断开，电流源IS1对电容充电，充电电流为

IS1=I

因充电电流是恒流，所以，电容上电压uC随时间的增长而线性上升。

★当上升为VCC/3时，电压比较器Ⅱ输出为高电平，此时RS触发器的，S=0时，Q和 保持原状态不变。

★一直到上升到2VCC/3时，使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平，此时RS触发器的 时，Q=1时，导致开关S闭合，电容C开始放电，放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流，所以，电容上电压uC随时间的增长而线性下降。

起初，uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平，但，其输出不变。

★一直到uC下降到VCC/3时，使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平，此时，Q=0，使得开关S断开，电容C又开始充电，重复上述过程，周而复始，电路产生了自激振荡。

由于充电电流与放电电流数值相等，因而电容上电压为三角波，Q和 为方波，经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。

结论：改变电容充放电电流，可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是，当输出不是方波时，输出也得不到正弦波了。

3.4、方案电路工作原理（见图1-7）

当外接电容C可由两个恒流源充电和放电，电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压（指+Vcc、-VEE）的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通过外接电阻调节，但必须I2＞I1。当触发器的输出为低电平时，恒流源I2断开，恒流源I1给C充电，它的两端电压UC随时间线性上升，当达到电源电压的确2/3时，电压比较器I的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变为高电平，恒流源I2接通，由于I2＞I1（设 I2=2I1），I2将加到C上进行反充电，相当于C由一个净电流I放电，C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时，电压比较器Ⅱ输出电压便发生跳变，使触发器输出为方波，经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC，上升与下降时间相等（呈三角形），经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络（正弦波变换器）而得以实现，在这个非线性网络中，当三角波的两端变为平滑的正弦波，从2脚输出。

其中K1为输出频段选择波段开关，K2为输出信号选择开关，电位器W1为输出频率细调电位器，电位器W2调节方波占空比，电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。

图1-1

3.5、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。

图1-4

3.6、常用接法

如图（1-2）所示为ICL8038的引脚图，其中引脚8为频率调节（简称为调频）电压输入端，电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压，数值是引脚7与电源+VCC之差，它可作为引脚8的输入电压。如图（1-5）所示为ICL8038最常见的两种基本接法，矩形波输出端为集电极开路形式，需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中，RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中，通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。

图1-5

当RA=RB时，各输出端的波形如下图(a)所示，矩形波的占空比为50％，因而为方波。当RA≠RB时，矩形波不再是方波，引脚2输出也就不再是正弦波了，图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为

故RA<2RB。

为了进一步减小正弦波的失真度，可采用如图（1-6）所示电路，电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8，通常取V8≥2/3Vcc。V8越高，Ia、Ib越小，输出频率越低，反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位，此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定，Vcc采用双对电源供电时，输出波形的直流电平为零，采用单对电源供电时，输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路，调整它们可使正弦波失真度减小到0.5%。在RA和RB不变的情况下，调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率，最高频率与最低频率之差可达1000:1。

3.7、实际线路分析

可在输出增加一块LF35双运放，作为波形放大与阻抗变换，根据所选择的电路元器件值，本电路的输出频率范围约10HZ～20KHZ；幅度调节范围：正弦波为0～12V，三角波为0～20V，方波为0～24V。若要得到更高的频率，还可改变三档电容的值。

图1-6

表 1-1 ISL8038管脚功能

管 脚 符 号 功 能

1，12 SINADJ1，SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压，SINADJ2接电阻REXT到V-，用以改善正弦波波形和减小失真。SINOUT 正弦波输出TRIOUT 三角波输出

4，5 DFADJ1，DFADJ2 输出信号重复频率和占空比（或波形不对称度）调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+，DFADJ2端接RB到V+，改变阻值可调节频率和占空比。V+ 正电源 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压FMIN 调频电压输入端SQOUT 方波输出 C 外接电容到V-端，用以调节输出信号的频率与占空比V-负电源端或地

13，14 NC 空脚

四、制作印刷电路板

首先，按图制作印刷电路板，注意不能有断线和短接，然后，对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则，将面板上的元器件安排好，尽量使连接线长度减少，变压器远离输出端。再通电源进行调试，调整分立元件振荡电路放大元件的工作点，使之处于放大状态，并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件，使之满足正反馈条件，从而满足相位起振条件。

制作完成后，应对整机进行调试。先测量电源支流电压，确保无误后，插上集成快，装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化，幅度的大小和频率可以通过示波器读出。

五、系统测试及误差分析

5.1、测试仪器

双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。

5.2、测试数据

基本波形的频率测量结果

频率/KHz

正弦波 预置 0.01 0.02 2 20 50 100

实测 0.0095 0.0196 2.0003 20.0038 50.00096 100.193 方波 预置 0.01 0.02 2 20 50

实测 0.095 0.0197 1.0002 2.0004 20.0038 三角波 预置 0.01 0.02 1 2 20 100

实测 0.0095 0.0196 1.0002 2.0004 20.0038 100.0191 5.3、误差分析及改善措施

正弦波失真。调节R100K电位器RW4，可以将正弦波的失真减小到1%，若要求获得接近0.5%失真度的正弦波时，在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。

输出方波不对称，改变RW3阻值来调节频率与占空比，可获得占空比为50%的方波，电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率，调节RW3可使波形对称。

没有振荡。是10脚与11脚短接了，断开就可以了

产生波形失真，有可能是电容管脚太长引起信号干扰，把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真，加装上散热片就可以了。

5.4、调试结果分析

输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制，高频正弦波（f>70KHz）产生失真。输出可实现0.2V步进，峰-峰值扩展至0～26V。

图1-2

图 1−7

六、结论

通过本篇论文的设计，使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解，掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单，调试方便，功能完备。可输出正弦波、方波、三角波，输出波形稳定清晰，信号质量好，精度高。系统输出频率范围较宽且经济实用。

七、参考文献

【1】谢自美《电子线路设计.实验.测试（第三版）》武汉：华中科技大学出版社。2000年7月

【2】杨帮文《新型集成器件家用电路》北京：电子工业出版社，2002.8

【3】第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京：北京理工大学出版社，1997.【4】李炎清《毕业论文写作与范例》厦门：厦门大学出版社。2006.10

【5】潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京：电子工业出版社。2003.9 【6】陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京：中国电力出版社。2006

第五篇：函数信号发生器设计任务书

目录

一、设计的任务和要求............................................................................二、已知条件...................................................................三、函数发生器的具体方案...................................................................1 总的原理框图及总方案..............................................................2 各组成部分工作原理..................................................................3总电路图........................................................................................四、电路的参数选择与仿真.................................................................五、实验结果分析..............................................................附录:电

路

原

理

和

元

器

件

列表..........................................................................................一． 设计的任务和要求

1.设计任务

设计方波—三角波—正弦波函数信号发生器 2.设计目的

（1）巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

（2）培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。

（3）通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件；初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

（4）了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。

（5）培养严肃、认真的工作作风和科学态度。

3.性能指标要求

（1）输出波形：正弦波、方波、三角波等；（2）频率范围：10Hz～500Hz；

（3）输出电压：方波Up-p<=24V,三角波Up-p>10V,正弦波U>1.5V； 波形特征：方波tr<100μS，三角波失真系数THD<2%，正弦波失真系数THD<5%。

二、已知条件：

双运放358一只、三极管3DG6四只（β约为60）

三、函数发生器的具体方案

1.总的原理框图及总方案

图1 函数信号发生器原理图

多波形信号发生器方框图如图1所示。

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。并采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法：

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。设计差分放大器时，传输特性曲线要对称、线性区要窄，输入的三角波的的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。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。

2.各组成部分的工作原理

2.1 方波---三角波转换电路的工作原理

图2 方波-三角波转换电路

图2为方波-三角波转换电路，其中运算放大器用双运放uA741。

工作原理如下：

若a点断开，运算发大器A1（左）与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。运放A2（右）与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1,则积分器的输出电压Uo2为

UO21UO1dt

(R4RP2)C2(VCC)VCCtt

(R4RP2)C2(R4RP2)C2VCC(VEE)tt

(R4RP2)C2(R4RP2)C

2当UO1VCC时，UO2 当UO1VEE时，UO2由此可见积分器在输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系如下图3所示

图3 方波--三角波波形关系

若a点闭合，即比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。

三角波的幅度为：UO2mR2VCC

R3RP1R3RP1

4R2(R4RP2)C2方波-三角波的频率f为： f

由以上两式可以得到以下结论：

1.电位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。若要求输出频率的范围较宽，可用C2改变频率的范围，PR2实现频率微调。

2.方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc。三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc。电位器RP1可实现幅度微调，但会影响方波-三角波的频率。

2.2 三角波—正弦波转换电路工作原理

图4 三角波—正弦波转换电路

图（4）为实现三角波—正弦波变换的电路。其中Rp3调节三角波的幅度，Rp4调整电路的对称性，其并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。电容C3,C4,C5为隔直电容，C6为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。三角波-正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。差分放大器采用单入单出方式。三角波-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。

差分放大器传输特性曲线的非线性及三角波-正弦波变换原理如下图：

图5 三角波-正弦波变换原理

分析表明，传输特性曲线的表达式为：

IC2aIE2aI0aI0IaI

C1E11eUid/UT1eUid/UT上式中：aIC/IE1；I0—差分放大器的恒定电流；

UT—温度的电压当量，当室温为25℃时，UT≈26mV。

如果Uid为三角波，设表达式为

UidT4UmT0ttT42

4Umt3TTtT4T2式中：Um—三角波的幅度；T—三角波的周期。

为使输出波形更接近正弦波，由图5可知：（1）传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；

（2）三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。

3.总电路图

整个设计电路如图6所示：

图6 方波—三角波—正弦波函数信号发生器

四、电路的参数选择与电路仿真

本课题采用Multisim 7作为仿真软件。

Multisim是Interactive Image Technologies(Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

Multisim 7通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路；通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为；借助高级电路分析, 理解基本设计特征；本课题使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。

1.方波--三角波部分

参数选择：取才C2=0.47μ

F，C2的取值很重要，按照你电阻的值，要取相应的值，取值不对，会直接影响到你波形输出与否。

调节RP1和RP2，微调Rp1，使三角波的输出幅度满足设计要求，调节Rp2，则输出频率在对应波段内连续可变。

方波-三角波电路的仿真：

在Multisim 7中按方波-三角波转换电路图（图2）接线。调节Rp1和Rp2到设定值，检查无误后，在正确位置接上示波器观察输出波形。

仿真电路图如下：

图7 方波—三角波仿真电路图 2.三角波--正弦波部分

参数选择：C4=470Μf,C5=C6=0.1μF；R6= 5.1KΩ（R6阻值只要大于5）

三角波--正弦波电路的仿真：

在Multisim 10.1中按方波-三角波转换电路图（图4）接线。保证参数正确，检查无误后，在正确位置接上示波器观察输出波形。

仿真电路图如下：

图8 三角波—正弦波仿真电路图

方波—三角波—正弦波函数发生器仿真电路图如下：

图9 方波—三角波—正弦波函数发生器仿真电路图

五、实验结果分析

方波—三角波—正弦波函数发生器电路是分成两个部分来做的，先做方波—三角波产生电路，再做三角波—正弦波变换电路，然后把两张图用线连接成一张完整的大图。

方波—三角波产生电路中的C1其实可以去掉不要的，如果要用的话，取值要比较小，这样才不会影响电路。我的RP2的阻值是200Ω，开始设置的C2是0.1μF，但是总是出不来波形，后来老师说，C2的值太小了。经过我多次的试验，发现0.47μF是最为合适的。最后还要调节RP1和RP2，确保频率范围为10Hz～500Hz。

三角波—正弦波变换电路中C1=470μF，C5=C6=0.1μF，R6=5.1KΩ。R6开始设的值是3.3KΩ，然后仿真就是没有波形出来，问了同学，研究了一会儿，也才知道，R6的阻值必须要大于5KΩ，这样之后才有波形出来了。最后还是一样的，调节Rb1,，测试频率范围。

最后当两张图连在一起之后，不仅要看波形，还要测试输出电压：方波Up-p<=24V,三角波Up-p>10V,正弦波U>1.5V。当一切要求都满足之后，所有的函数发生器设计就完成了。

像做这种实验，要的必须是耐心，还有朋友的帮助，老师的指导，必须做到齐心协力，否则成功的几率是非常小的。

附录1：电路原理图

附录二：元器件清单

直流稳压电源：一台 低频信号发生器：一台 低频毫伏表：一台 双踪示波器：一台 万用表：一块 晶体管图示仪：一台 失真度测试仪：一台 电阻：100Ω：1个

1KΩ：2个

2KΩ：2个

3.3KΩ：1个

5.1KΩ：3个

10KΩ：3个

KΩ:2个 滑动变阻器：47KΩ：2个

200KΩ：一个

1KΩ：一个 电容：0.1μF：两个

0.47μF：一个

10μF：一个

470μF：一个

三极管3DG6:四个 双运放358：一只