模拟电子课程设计函数信号发器专业：电子信息工程班级：姓名：学号：指导教师：目录一：前言二：设计任务三：单元电路设计四：设计总电路和方法五：心得体会六：参考文献函数信号发生器的设计随着电子技术的发展，在我们的日常生活中，以及在一些科学研究中，方波，正弦，三角波等是常用的基本测试信号，此外，如在示波器，电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常利用锯齿波产生器做为时基电路。函数信号发生器是指一般能自动产生方波，正弦波，三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器，因此函数信号发生器是我们在学习，科学研究等方面不可缺少的工具。今天，我们要设计一种能产生方波，正弦波，三角波的函数信号发生器。根据用途的不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成设计，产生方波，正弦波，三角波的方案有多钟，如先产生正弦波然后通过整形电路将其正弦波转化为方波，在经过积分电路将其变为三角波；也可以先产生三角波－方波，再将三角波或方波变为正弦波。设计任务设计任务和要求⑴：设计一种方波，正弦波，三角波的函数发生器。⑵：设计的函数发生器能产生频率范围在1ＨＺ—100ＨＺ，输出电压ＶＰ－Ｐ≤24Ｖ，三角波ＶＰ－Ｐ＝8Ｖ，正弦波ＶＰ－Ｐ>１Ｖ，波形特性：ｔｒ<10µｓ；三角波ｙ<2%，正弦波y_<5%⑶:通过计算正确选择各元件的参数.⑷:要求从三种方案中选出一种合适的方案进行设计,并完成设计的全过程.二、可选用的器材(1):集成运算放大器,三极管,稳压管等.(2):集成芯片ICL8038等.(3):所需要的各种类型的电阻,电容等．三、方案的选择(1)由集成芯片8038构成的函数发生器,8038由恒流源I1,I2,电压比较器等组成.(2)采用运放和稳压二极管构成电路.(3)该方案由三部分组成:比较器,积分器,差分放大器.其中比较器,积分器是由集成运放和一些电阻,电容组成,差分放大器是由三极管构成的放大电路,其工作过程为,首先由方波产生电路产生方波和三角波,然后再将三角波变换成正弦波的过程.本次设计我们采用方案三,因为方案三所采用的方法与我们的学习课程紧密结合,大家比较熟悉,另外,比较电路,积分电路,差分电路都是我们在模拟电子课上学习到的知识,这样有助于我们的设计和对电路的理解,能巩固我们学到的知识.单元电路设计生方波-三角波,再将三角波变换成正弦波.具体步骤如下:1).方波-三角波产生电路:图（1）产生方波-三角波信号的基本电路方波-三角波产生电路如图(1)所示,电路工作原理如下:若a点短开,运算放大器A1与R1、R2及R3、RP1组成同相输入迟滞比较器,R1称为平衡电阻,R3、RP1为正反馈元件,C1称为加速电容,可加速比较器的反转.运放的反相端接基准电压,即V_=0,同相端接输入电压Via;比较器的输出Vo1的高电平等于正电源电压+Vcc,低电平等于负电源电压_VEE.迟滞比较器是一个具有迟滞回传特性的比较器.由于比较器中的运放处于正反馈,因此一般情况下,输出电压Vo1与输入电压V_不成线性关系.只有在输出电压Vo1发生跳变瞬间,集成运放两个输入端之间的电压才可近似认为等于零,即V+≈V_是输出电压转换的临界条件,当V_>V+,是输出电压Vo1为低电平VoL,反之Vo1为高电平VoH,显然V+就是门限电压Vth.当比较器的V+=V_=0时,比较器翻转,输出信号Vo1则从高电平+Vcc跳到低电平-VEE,或从低电平-VEE,跳到高电平+VCC。设vo1=+Vcc,则:R2R3+RP1V+=────(+VCC)+────Via=0（1）R2+R3+RP1R2+R3+RP1式中,RP1指电位器的调整值(以下同),将上式整理,得比较器翻转的门限电位-R2-R2Via-=────（+VCC）=────VCC（2）R3+RP1R3+RP1若Vo1=-VEE，则比较器翻转的上门限电位-R2R2Via+=────（-VEE）=────VCC（3）R3+RP1R3+RP1比较器的门限宽度VH为R2VH=Via+—Via-=2────VCC（4）R3+RP1由式（1）—式（4）可得比较器的电压传输特性，如图（2）所示图（2）比较器电压传输特性图（3）方波－三角波a点断开后，运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Vo1，则积分器的输出-1Vo2=────∫Vo1dt（5）（R4+RP2）C2当vo1=+VCC时-（+