模擬電子技術課程設計任務書
系：通訊與電子年級：12級專業：物聯網
目錄第1章緒論3）
第2章函式發生器原理框圖及總體框圖
2.1總體框圖4）
2.2 函式發生器方案選擇5）
第3章各部分電路設計及總電路圖
3.1 正弦波產生的工作原理6）
3.2 方波和三角波產生的工作原理7）
3.3 簡易訊號發生器總電路圖10）
第4章 multism10.1電路**及**結果
4.1 multism軟體的簡單介紹11）
4.2正弦波發生電路的**11）
4.3方波發生電路的**12）
4.4三角波電路的**13）
第5章實驗總結14）
附錄a 元器件清單15)
第一章緒論
近這些年來，計算機技術進入了前所未有的快速發展時期。而特別是高積體電路作為乙個子系統的應用，發展更是迅速，已成為新一代電子裝置不可缺少的核心部件，其在現實生活中的運用也是非常普遍。在科學研究、工程教育及生產實踐中，如工業過程控制、教學實驗、機械振動試驗、動態分析、材料試驗、生物醫學等領域，常常需要用到低頻訊號發生器。
在日常維修、教學和科研中，函式訊號發生器也是不可缺少的工具。而在我們生活中，以及一些科學研究中，鋸齒波和正弦波、矩形波訊號也是常用的基本測試訊號。譬如在示波器、電視機等儀器中，為了使電子按照一定規律運動，以利用螢光屏顯示影象，常用到鋸齒波產生器作為時基電路。
函式發生器作為一種通用的電子儀器，在生產、科研、測控、通訊等領域都得到了廣泛的應用。 但市面上能看到的電子儀器在頻率精度、頻寬、波形種類及程式控制方面都已不能滿足許多方面實際應用的需求。加之各類功能的半導體整合晶元的快速生產，都使我們研製一種高精度、寬頻帶，能產生多種波形並具有程式控制等多功能函式發生器成為可能。
隨著電子測量及其他部門對各類訊號發生器的廣泛需求及電子技術的迅速發展，促使訊號發生器種類增多，效能日益提高，尤其隨著70年代微處理器的出現，更促使訊號發生器向著自動化、智慧型化方向發展。現在，許多訊號發生器除帶有微處理器，因而具備了自校、自檢、自動故障診斷和自動波形形成和修正等功能外還帶有ieee-488或rs232匯流排，可以和控制計算機及其他測量儀器一起方便的構成自動測試系統。當前訊號發生器總的趨勢是向著寬頻率覆蓋、高頻率精度、多功能、自動化和智慧型化方向發展。
我們長期使用的訊號發生器，大部分是由模擬電路構成的，這類儀器作為訊號源，頻率可達上百mhz，在高頻範圍內其頻率穩定性高、可調性好。但用於低頻訊號輸出時，它所需要的rc值很大，引數準確度難以保證。而且其體積大，可靠性差，準確度低，損耗也大。
隨著大規模積體電路技術的發展，整合度不斷提高，使得微型機的速度和效能大為提高，可靠性增加，成本降低。
第二章函式發生器原理框圖及總方案
1.1 原理框圖
1.2 函式發生器的總方案
函式發生器一般是指能自動產生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據用途不同，有產生三種或多種波形的函式發生器，使用的器件可以是分立器件 (如低頻訊號函式發生器s101全部採用電晶體)，也可以採用積體電路(如單片函式發生器模組)。
對於訊號產生電路的模擬電路實現方案，也有幾種電路方式可供選擇。
方案一：
由正弦波發生器產生正弦波訊號，然後用過零比較器產生方波，再經過積分電路產生三角波。
方案二：
由三角波、方波發生器產生三角波和方波訊號，然後通過函式轉換電路，將三角波訊號轉換成正弦波訊號，電路框圖如圖2：
本課程設計採用第一種方案，先用正弦波發生器產生正弦波，然後用過零比較器產生方波，在經過積分電路產生三角波。
第三章各部分電路設計及總電路圖
3.1正弦波產生的原理
rc橋式正弦振盪電路如圖2-2所示。其中r1、c1和r2、c2為串、併聯選頻網路，接於運算放大器的輸出與同相輸入端之間，構成正反饋，以產生正弦自激振盪。r3、rw及r4組成負反饋網路，調節rw可改變負反饋的反饋係數，從而調節放大電路的電壓增益，使電壓增益滿足振盪的幅度條件。
圖3-1 rc橋式正弦振盪電路
為了使振盪幅度穩定，通常在放大電路的負反饋迴路裡加入非線性元件來自動調整負反饋放大電路的增益，從而維持輸出電壓幅度的穩定。圖中的兩個二極體d1，d2便是穩幅元件。當輸出電壓的幅度較小時，電阻r4兩端的電壓低，二極體d1、d2截止，負反饋係數由r3、rw及r4決定；當輸出電壓的幅度增加到一定程度時，二極體d1、d2在正負半周輪流工作，其動態電阻與r4併聯，使負反饋係數加大，電壓增益下降。
輸出電壓的幅度越大，二極體的動態電阻越小，電壓增益也越小，輸出電壓的幅度保持基本穩定。
為了維持振盪輸出，必須讓
為了保證電路起振，
當：r1=r2=r，c1=c2=c時，起振的幅值條件：
電路的振盪頻率：
3.2方波和三角波產生的原理
（1）比較器
遲滯比較器的電路圖如圖2-3所示。該比較器是乙個具有遲滯回環傳輸特性
的比較器。由於正反饋作用，這種比較器的門限電壓是隨輸出電壓v0的變化而變化。在實際電路中為了滿足負載的需要，通常在整合運放的輸出端加穩壓管限幅電路，從而獲得合適的voh 和vol .
圖3-2 遲滯比較器圖3-3 遲滯比較器電壓傳輸特性
由圖2-3可知:
電路翻轉時： 即得:
方波和三角波發生器由整合運算放大器構成的方波和三角波發生器，一般均包括比較器和rc積分器兩大部分。如圖2-5所示為由遲滯比較器和整合運放組成的積分電路所構成的方波和三角波發生器。
圖3-4方波和三角波發生器電路
（2）方波和三角波發生器的工作原理：
a1構成遲滯比較器
同相端電位vp由vo1和vo2決定。利用疊加定理可得：
當 vp＞0時，a1輸出為正，即vo1 = +vz；當 vp＜0時，a1輸出為負即vo1 =-vz。
a2構成反相積分器
vo1為負時，vo2 向正向變化，vo1 為正時，vo2 向負向變化。假設電源接通時vo1=-vz，線性增加。
當： 時，可得：
當v02上公升到使vp略高於0v時，a1的輸出翻轉到v01=+vz。
同樣：時
當v02下降到使vp略低於0時，v01=-vz 。這樣不斷的重複，就可以得到方波v01和三角波v02。其輸出波形如圖2-6所示。
輸出方波的幅值由穩壓管dz決定，被限制在穩壓值±vz之間。
電路的振盪頻率：
方波幅值：
三角波幅值：
調節rw可改變振盪頻率，
但三角波的幅值也隨之而變化。 圖3-5 方波與三角波輸出波形
3.3簡易訊號發生器總電路圖
簡易訊號發生器multism總電路圖
第四章 ewb電路**及**結果
4.1 ewb的簡介
電子工作台（electronic workbench，簡稱ewb）。是由加拿大interactive image technologies公司推出的一款電路分析和設計軟體。最新的版本為 mutisim10 涵蓋了電路**、pcb設計、fpga設計等領域，但由於ewb小巧易用，功能強大，仍得到了廣泛的應用，能進行模擬電路、數位電路以及混合電路的**。
它的器件庫中包含了許多大公司的電晶體元器件、積體電路和數字閘電路晶元，器件庫中沒有的元器件，還可以由外部模組匯入。同時它提供了萬用表、示波器、訊號發生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數碼訊號發生器、邏輯轉換器等測試儀器，使用者可以方便地測試各種電路引數。在眾多的電路**軟體中，ewb是最容易掌握的，它的工作介面非常直觀，原理圖和各種工具都在同乙個視窗內。
利用它可以直接從螢幕上看到各種電路的數值和輸出波形。
4.2 正弦波發生電路的**結果
4-1 正弦波電路**結果
4.3方波發生電路的**結果
4-2 方波產生電路**結果
4.4三角波發生電路的**結果
4-3 三角波產生電路**結果
第5章 protel的**與電路板的製作
5.1 protel99**軟體的簡介
protel99採用全新的管理方式，即資料庫的管理方式。protel 99 是在桌面環境下第乙個以獨特的設計管理和團隊合作技術為核心的全方位的印製板設計系統。所有protel99設計檔案都被儲存在唯一的綜合設計資料庫中，並顯示在唯一的綜合設計編輯視窗。
protel 99軟體沿襲了protel以前版本方便易學的特點，內部介面與protel 98大體相同，新增加了一些功能模組。protel公司引進了德國incases公司的先進技術，在protel99中整合了訊號完整***，精確的模型和板分析，幫助你在設計週期裡利用訊號完整性分析可獲得一次性成功和消除盲目性。protel99容易使用的特性就是新的「這是什麼」幫助。
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5 7簡易函式訊號發生器的製作
集美大學實驗報告用紙 課程 電子工藝實習日期 2009年5月11日 班級 光電0811 學號 2008534003 姓名 鄭美玲成績 實驗四 5.7簡易函式訊號放生器的製作 一 簡要工作原理 圖5 7為由ne555組成的方波訊號發生器，在此基礎上經一級rc濾波器輸出三角波訊號，再經一級rc濾波器輸出...
函式訊號發生器 設計報告 1
摘要函式訊號發生器作為一種常用的訊號源，是現代測試領域內應用最為廣泛的通用儀器之一。在研製 生產 測試和維修各種電子元件 部件以及整機裝置時，都要有訊號源，由他產生不同頻率不同波形的電壓 電流訊號並加到被測器件或裝置上，用其他儀器觀察 測量被測儀器的輸出響應，以分析確定他們的效能引數，訊號發生器是電...
簡易訊號發生器設計製作
一 訓練目的 1 掌握正弦波 三角波 矩形波和方波發生電路的工作原理 2 學會正弦波 三角波 矩形波和方波發生電路的設計方法 3 進一步熟悉電子線路的安裝 除錯 測試方法。二 工作原理 正弦波 三角板 矩形波是電子電路中常用的測試訊號，如測試放大器的增益 通頻帶等均要用到正弦訊號作為測試訊號。下面分...