波形发生器设计.doc

函数信号发生器制作论文 学 院: 指导老师： 专业班级: 参赛人: 简易波形发生器制作摘要:这里我们提供一个由正弦波,方波,阶梯波,三角波构成的简易函数信号发生器,对函数信号发生器的工作原理.制作模块,参数设计与计算,借助电路仿真工具multisim10,对电路进行仿真分析及其结果显示.引言:经济及科学水平的提高,实验的设施也在完备,构建一个更大更好的实验平台,对各种信号的处理也是实验的一部分,节约经济成本显得十分必要,在进行模拟仿真后,需要将其付诸实践,这样有一个常用的函数信号发生去器,也就为实验提供了方便.主要器件的引脚图（1）555定时器管脚介绍:1.- Gnd 2-TRI 3-OUT 4-RES 5-CONT 6-THR 7-DISCH 8-VCC（2）lm324n管脚介绍:4-正向供电端 11-负向电源供电段 2-反相输入端 3-同相输入端(3)晶振波形的工作原理1.正弦波（1）电路图（2）工作原理及其元器件参数：采用串联型晶体振荡电路产生正弦波，晶体管接在Q1，Q2组成的正反馈电路中，当振荡频率等于晶体的串联谐振频率fs时，石英谐振器的阻抗最小，且为纯阻性，此时，反馈最强，且相移为0，电路满足自激振荡条件，振荡频率为fs,对于fs以外的其他频率，石英谐振器的阻抗增大，且不为纯阻性，反馈减弱，相移也不为0，不满足自激条件，不产生振荡。调节Rp可以改变反馈的强弱，以便获得良好的振荡输出。说明;R过大，反馈量太小，电路不满足振幅平衡条件，不易产生振荡：R太小，反馈量太大，输出波形产生失真选择R具有正温系数的热敏电阻，具有自动稳幅功能仿真结果显示：2.占空比和频率均可调的方波发生器(1)电路图(2)参数设置及元器件选择a)参数T1=t11+t12=0.693*2*Rp1*C1=1.386Rp1*C1 t21=1.1Rp2*C4b)调节电位器Rp1可以调整电路输出脉冲周期f=1/T1=0.722/Rp1*C1c)调节电位器RP2可以调节占空比D=t21/T2.说明:为了使电路正常工作,t21T1,同时该分电路输出的负向尖峰脉冲宽度必须小于A2的暂态时间t21;R3,C3应根据t21的最小值来选择,务必使该分压输出的尖脉冲宽度小于t21d)C1,C3,C4尽量采用温度特性较好的电容器,C2,C5可选择普通的CT型瓷片电容器e)VD选用1N4148型硅开关二极管(3)电路仿真结果显示3.运放构成的线性三角波发生器(1)实验电路图（2）元器件选择及工作原理采用两级运放构成方波与三角波发生电路，前级采用正反馈作为方波发生器，其输出端交替出现高低电平状态，前级的输出同时作为后级输入信号的触发信号，其两种状态使得电容C不断地处于恒定的充电和放电状态，因此在c2输出端形成直线上升和下降的三角波，调节电位器Rp可以改变频率的大小，其中，频率同R1，R2和C1的大小有关f=(1/(4*R*C1)*R2/R1 R为电位器电阻。输出脉冲幅度与R2/R1有关，因此改变R1或者R2可以改变输出脉冲的幅度。（3）仿真结果分析4.方波到阶梯波的变换(1)实验电路图（2）实验原理及相关参数:电容C2上叠加有一个接一个的输入脉冲电流的正的部分,这是由于通过二极管D1使C1充电至方波电压的最大值,而在输入低电平时, Q3继续导通使C2继续通电的缘故.每次充电电流的脉冲都使电容器上增加一定的电荷量,从而使电容上的电压成阶梯状.阶梯电压一直维持到Q1,Q2导通时为止,便不会再上升并随后电容C2经Q1,Q2,R3放电 阶梯电压可从场效应晶体管Q4的源极电阻上取出,阶梯数目与信号的幅度,电容C3与c1的比值以及供电电压大小有关（3）仿真结果显示备注：参考文献：1林志琦，蒋惠萍.信号发生电路原理与应用设计M.北京：人民邮电出版社，2010.2刘树林，陈红丽，低频电子线路【M】.机械工