山東農業大學資訊學院
課程設計（**）
課程名稱 ：模擬電子技術基礎課程設計
題目名稱 ：函式訊號發生器的設計
姓名 ：李振
學號 ：20104640
班級 ：2010級一班
專業 ：電子資訊科學與技術
設計時間 ：2011-2012-1學期15、16周
教師評分 ：
2011 年 12 月 9 日
目錄1設計的目的及任務2）
1.1 課程設計的目的2）
1.2 課程設計的任務與要求2）
2 電路設計總方案及各部分電路工作原理2）
2.1 電路設計總體方案2）
2.2 正弦波發生電路的工作原理3）
2.3 正弦波---方波工作原理5）
2.4 方波---三角波工作原理6）
2.5 三角波---正弦波工作原理7）
2.6 限幅電路圖及其原理8)
2.7 頻率可調的原理8)
3 電路**及結果9）
3.1 **電路圖及引數選擇9）
3.2 **結果及分析10）
4收穫與體會12）
5 儀器儀表明細清單12）
參考文獻13）
1 設計的目的及任務
1.1 課程設計的目的
1）在實踐中檢驗對模擬電子技術基礎的掌握程度，進一步加深對模擬電子技術的理解。
2）在課程設計中發現自己對知識掌握的不足之處，並深入研究，培養自己發現和解決問題的能力。
3）學會利用multisim對電路功能進行**測試。
4）掌握常用的原件的功能及符號。
1.2 課程設計的任務與要求
1) 設計、組裝、除錯函式訊號發生器
2) 能輸出特定頻率（1khz）的正弦波（兩個）、方波和三角波共四種波形。產生波形的順序正弦波→方波→三角波→正弦波。
3) 振幅固定，如-5v到+5v之間。
4) 拓展項(可選): 頻率可調，鋸齒波脈衝波。
5）工具：multisim
2 電路設計總方案及各部分電路工作原理
2.1 電路設計總體方案
1）基本功能：首先通過rc振盪電路產生正弦波，再由過零比較器產生方波，然後由積分電路產生三角波，最後由低通濾波器再產生正弦波。
2) 拓展功能：限幅，利用反饋電路來實現。
頻率調節，更換正弦波振盪電路中的電容和電阻即可做到。
2.2 正弦波發生電路的工作原理
在正弦波振盪電路中，一要反饋訊號能夠取代輸入訊號，所以電路中必須引用正反饋；二要有外加選頻網路，用以確定振盪頻率。
在正反饋過程中，x。越來越大。由於電晶體的非線性特徵，當x。
的幅值增大到一定程度時，放大倍數的數值將減小。因此，x。不會無限制的增大，當x。
達到一定數值時，電路達到動態平衡。這時，輸入量通過反饋網路產生反饋量作為放大電路的輸入量，而輸入量又通過放大電路維持著輸出量，寫成表示式為
正弦波振盪的條件為:
根據rc串並聯網路的選頻特性及上述平衡條件容易得到rc正弦波振盪電路的振盪頻率為：
；振盪的幅度平衡條件| |是表示振盪電路已達到穩幅振盪時的情況。若要振盪電路能夠自行起振，開始時必須滿足的幅度條件。
已知當時，，由此可求得振盪電路的起振條件為：
同相比例運算電路輸出電壓與輸入電壓之間的比例係數為： （即 rf=2r′）
通過調節r，固定c，來實現振盪頻率可調。
電路的振盪頻率 ：
r=r1=r2=16；
起振的幅值條件 ：
≥2 rf=r4+r5；
產生1khz的正弦波。
具體接線圖如下；
2.3 正弦波---方波工作原理
用過零比較器將正弦波轉換為方波。過零比較器的電壓傳輸特性如下：
正弦波—方波轉換電路如下圖：
具體接線圖如下：
2.4 方波---三角波工作原理
積分電路可將方波變為三角波，所以只要將矩形波電路的輸出（方波）作為積分電路的輸入，在積分電路的輸出端就可以得到三角波電壓輸出。
為「虛地」。電容c中電流等於電阻r中電流：，輸出電壓與電容上電壓的關係為而電容上電壓等於其電流的積分，故積分電路輸入電壓和輸出電壓的關係為
具體接線圖如下：
2.5 三角波---正弦波工作原理
在三角波電壓為固定頻率或頻率變化範圍很小的情況下，可以採用低通濾波器的方法將三角波轉化為正弦波。輸入電壓為和輸出電壓為，的頻率等於基波的頻率。將三角波按照傅利葉展開為：
其中是三角波的幅值。
低通濾波器的通帶截止頻率應大於三角波的基波頻率而且小於三角波的三次諧波頻率。
具體接線圖如下：
2.6 限幅電路圖及其原理
若輸出的波形電壓為10v，要做乙個0—7v的限幅電路，可以取增益為0.7，即可選擇r1=10k,r2=7k。
2.7 頻率可調的原理
。如下圖用乙個單刀多擲開關和幾個不同的電容即可做到。
圖. 頻率可調的rc串並聯選頻網路
只要將原電路中的選頻網路更換成上圖所示選頻網路即可做到頻率的調節。
3 電路**及結果
3.1 **電路圖及引數選擇
電路元器件引數的選擇要經過計算，達到符合要求。rc振盪電路中引數應該注重r1、r2、c1的選擇符合1khz的要求，負反饋段要滿足；正弦波轉化為方波時主要是確定穩壓二極體兩端的電壓，符合電壓幅值的要求；方波轉化為三角波時通過調整電阻r8和c3大小，使三角波的峰值和方波的峰值基本相同；三角波轉化為正弦波時，低通濾波器電容符合電路原理分析中的要求。
3.2 **結果及分析
1. 工作原理正弦波發生電路的multisim**結果：
2. 正弦波---方波轉換電路的工作原理multisim**結果：
3. 方波---三角波轉換電路的工作原理multisim**結果：
4．三角波-正弦波轉換電路的工作原理multisim**結果：
總電路圖**結果：
4 收穫與體會
1）通過這次課程設計我懂得了專業基礎知識的重要性，沒有好的理論基礎就不可能有實踐的正確性，當自己邊看書邊做設計，通過總結分析，上網及圖書館的資料查閱，與同學們的**，更深的認識到技術的支撐靠嚴謹的科學邏輯與實踐的檢驗，
2）通過自己的學習設計以及跟同學們的**，明白了函式訊號發生器的機理，學到了以前很多不曾掌握牢靠的知識。
3）通過對multisim的安裝除錯，在一次次波形失真，一次次除錯中，逐漸初步掌握了multisim的應用。當終於出來正確的波形時，心裡滿心喜悅，全身心的投入做一件事情成功後的感覺真好。
4）以後一定要更努力的學習專業基礎知識，同時要把理論和實踐結合起來，提高自己的能力，爭取讓自己做出的設計功能更加強大。
5 儀器儀表明細清單
參考文獻
[1] 華成英《模擬電子技術基礎》、2005、高等教育出版社
[2] 許傑 《模擬電子線路》、2006、國防工業出版社
[3] 豆丁網、百度等網路工具
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