扬州大学能动学院模电课程设计报告(三角波正弦波三角波函数发生器)

1、1 扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告题 目： 函数发生器的设计 课 程： 模拟电子技术基础 指导老师： 鲁玲 蒋步军 班 级： 智能 0801 姓 名： 茅鹏达 学 号： 081305118 2第第 一一 部部 分分任 务 及 指 导书（含课程设计计划安排）3模拟电子技术模拟电子技术课程设计任务书课程设计任务书课题：函数发生器的设计课题：函数发生器的设计一、电子电路设计的一般方法1仔细分析产品的功能要求，利用互连网、图书、杂志查阅资料，从中提取相关和最有价值的信息、方法。（1）设计总体方案。（2）设计单元电路、选择元器件、根据需要调整总体方案（3）计算电路（元件）参数。（4）绘制电路图初

2、稿2上机利用 EDA 软件进行电路实验仿真。电路图设计已有不少的计算机辅助设计软件，利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力，电路实验仿真大大减少人工重复劳动，并可帮助工程技术人员调整电路的整体布局，减少电路不同部分的相互干扰等等。3在面包板上或万能板上焊接、安装电路。4电路调试。了解掌握电路调试的基本方法。利用常用仪表调试电路，排除电路故障，提高电路性能，巩固理论知识,提高解决实际问题的能力。5独立撰写课程设计报告。二、函数发生器的简介函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件

3、 (如低频信号函数发生器 S101 全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块 8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，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。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题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，三、函数发生器的工作原理本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：4由比较器和积分器组成方波三角波产生

4、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。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。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。四、设计目的1掌握电子系统的一般设计方法2掌握模拟器件的应用3培养综合应用所学知识来指导实践的能力 五、设计要求及技术指标1设计、组装、调试函数发生器2输出波形：正弦波、方波、三角波；3频率范围 ：在 10100、K、1K10K范围内可调 ；4输出电压：方波V，三角波，正弦波；六、设计所用仪器及器件1直流稳压电

5、源2双踪示波器3万用表4运放5741 底座6电阻、电容若干7三极管58万能板七、日程安排查资料，方案设计一天根据设计要求，查阅参考资料，进行方案设计及可行性论证，确定设计方案，画出详细的原理图。用 EDA 软件对设计电路进行模拟仿真调试半天要求在虚拟仪器上观测到正确的波形并达到规定的技术指标。电路的装配及调试两天半在万能板上对电路进行装配调试，使其全面达到规定的技术指标，最终通过验收。总结撰写设计报告一天6器件清单器件清单1运放 741 2电位器 50K 100K 100 3电容 470F 10F 1F 0.1F 0.01F 4三极管 9013 5万能板（16cm12cm） 6741 底座7焊

6、锡丝、导线（两种颜色，各 2 卷）8电阻 10205.18156.82100 欧7第 二 部 分课程 设计 报 告 8目录目录1 1 MultisimMultisim 软件简软件简介介881.1 MULTISIM基本概念81.2 MULTISIM中的测试仪器和分析功能介绍91.3 EDA 介绍92 2 函数发生器的几种设计方函数发生器的几种设计方法法92.1 基于 555 的函数发生器设计92.2 基于 ICL8038 函数发生器设计102.3 基于单片机的函数发生器设计1293 3 函数发生器的设计框函数发生器的设计框图图124 4 函数发生器工作原函数发生器工作原理理134.1 函数发生器

7、原理图134.2 方波产生电路134.3 方波三角波产生电路154.4 三角波正弦波转换电路的工作原理175.5.电路的参数选择及计电路的参数选择及计算算195.1 三角波正弦波部分195.2 函数发生器的电路图10196.6.电路仿电路仿真真217 7 电路的安装与调电路的安装与调试试247.1 方波三角波发生器的装调247.2 三角波正弦波变换电路的装调247.3 性能指标测量与误差分析248 8 实物展示及调试过实物展示及调试过程程259 收获体收获体会会2510 附件附件一一27111 Multisim 软件简介121.1 Multisim 基本概念Multisim 是美国国家仪器（N

8、I）有限公司推出的以 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。工程师们可以使用 Multisim 交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim 提炼了 SPICE 仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的 SPICE 技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim 和虚拟仪器技术，PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。NI Multisim 软件结

9、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。凭借 NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE 模拟器模仿电路行为。借助专业的高级 SPICE 分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与 NI LabVIEW 和SignalExpress 软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。1.2 Multisim 中的测试仪器和分析功能介绍提供了 22 种虚拟仪器进行电路动作的测量：Multimeter(万用表)，Function Generatoe

10、r(函数信号发生器)，Wattmeter(瓦特表)，Oscilloscope(示波器)，Bode Plotter(波特仪)，Word Generator(字符发生器)，Logic Analyzer(逻辑分析仪)，Logic Converter(逻辑转换仪)，Distortion Analyer(失真度仪)，Spectrum Analyzer(频谱仪)，Network Analyzer(网络分析仪)，Measurement Pribe(测量探针)，Four Channel Oscilloscope(四踪示波器)，Frequency Counter(频率计数器)，IV Analyzer(伏安特性分

11、析仪)，Agilent Simulated Instruments(安捷伦仿真仪器)，Agilent Oscilloscope(安捷伦示波器)，Tektronix Simulated Oscilloscope(泰克仿真示波器)，Voltmeter(伏特表)，Ammeter(安培表)，Current Probe(电流探针)，Lab VIEW Instrument(Lab VIEW 仪器)。Multisimt 提供了许多分析功能：DC Operating Point Analysis（直流工作点分析 ） ，AC Analysis（交流分析） ，图 1-1-1 Multisim 启动界面13Tran

12、sient Analysis（瞬态分析） ，Fourier Analysis（傅里叶分析） ，Noise Analysis（噪声分析） ，Distortion Analysis（失真度分析） ，DC Sweep Analysis（直流扫描分析） ，DC and AC Sensitvity Analysis（直流和交流灵敏度分析） ，Parameter Sweep Analysis（参数扫描分析） ，Temperature Sweep Analysis（温度扫描分析） ，Transfer Function Analysis（传输函数分析） ，Worst Case Analysis（最差情况分析）

13、 ， Pole Zero Analysis（零级分析） ，Monte Carlo Analysis（蒙特卡罗分析） ，Trace Width Analysis（线宽分析） ，Nested Sweep Analysis（嵌套扫描分析） ，Batched Analysis（批处理分析） ，User Defined Analysis（用户自定义分析） 。1.3 EDA 介绍EDA 就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB 版图、单片机程序、机内结构、FPGA 的构建及仿真、外

14、观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到 PCB 钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA 技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点，可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。2 函数发生器的几种设计方法2.1 基于 555 的函数发生器设计通过 555 定时器进行函数发生器的设计，电路简单，成本低廉。555 定时器是集模拟电路和数字电路为一体的中规模集成电路，只要适当配接少量的外围元件，可以方便的构成脉冲产生电路、脉冲变换电路及其它具有定时功能的电路。设计思路为：由 555 定时器构成的多谐自

15、激震荡器得到方波；方波通过一阶 RC 积分电路得到三角波；三角波再通过二阶 RC 积分电路得到正弦波。A1555_VIRTUALGNDDISOUTRSTVCCTHRCONTRIVCC12VR11kR220kR3100kKey=A65%C110nFC210nFC3100uFC4470nFC5100nFC6100nFR45.1kR510kR610kR71kJ1Key = Space42VCC135809XSC1Tektronix1 2 3 4TGP67XDA1THD10图 2-1-1 555 定时器构成的函数发生器14图 2-1-2 电路仿真波形图由 555 定时器构成的函数发生器，电路简单，成本

16、低廉，如稍许增加正弦波放大电路及幅度调节电路，即可构成简单实用的信号源。2.2 基于 ICL8038 函数发生器设计ICL8038 的工作频率范围在几赫兹至几百千赫兹之间，它可以同时输出方波（或脉冲波） 、三角波、正弦波。其内部组成如图所示。输出波形频率可变且精确度高，当输出波形频率小于 10KHz 时，误差仅为 0.8%。其中，振荡电容 C 由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。恒流源 2 的工作状态是由恒流源 1 对电容器 C 连续充电，增加电容电压，从而改变比较器的输入电平，比较器的状态改变，带动触发器翻转来连续控制的。当触发器的状态使恒流源 2 处于关闭状态，电容电压达到

17、比较器 1 输入电压规定值的 23 倍时，比较器 1 状态改变，使触发器工作状态发生翻转，将模拟开关 K 由 B 点接到 A 点。由于恒流源 2 的工作电流值为 2I，是恒流源 1 的 2 倍，电容器处于放电状态，在单位时间内电容器端电压将线性下降，当电容电压下降到比较器 2 的输入电压规定值的 13 倍时，比较器 2 状态改变，使触发器又翻转回到原来的状态，这样周期性的循环，完成振荡图 2-2-1 ICL8038 内部框图15过程。在以上基本电路中很容易获得 3 种函数信号，假如电容器在充电过程和在放电过程的时间常数相等，而且在电容器充放电时，电容电压就是三角波函数，三角波信号由此获得。由于

18、触发器的工作状态变化时间也是由电容电压的充放电过程决定的，所以，触发器的状态翻转，就能产生方波函数信号，在芯片内部，这两种函数信号经缓冲器功率放大，并从管脚 3 和管脚 9 输出。图 2-2-2 为 ICL8038 的管脚图，下面介绍各引脚功能。脚 1、12（SineWaveAdjust）：正弦波失真度调节；脚 2（SineWaveOut）：正弦波输出；脚 3（TriangleOut）：三角波输出；脚 4、5（DutyCycleFrequency）：方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节；脚 6（V）：正电源10V18V；脚 7（FMBias）：内部频率调节偏置电压输；脚 8(FM Swe

19、ep)：外部扫描频率电压输入；脚 9（SquareWaveOut）：方波输出，为开路结构；脚10（TimingCapacitor）：外接振荡电容；脚 11（V orGND）：负电原或地；脚13、14（NC）：空脚。SQUARE9SINE2TRIANGLE3D_ADJ14D_ADJ25V+6CAP10S_ADJ212V-11S_ADJ11SWEEP8FM_BIAS7U1ICL8038C10.1uFC2100pF99%RV1100k0%RV21k33%RV3100kR14.7kR24.7kR31k-12VABCD图 2-2-2 ICL8038 管脚图 C1 0.1F RP2 1k RA RB 4.

20、7k 4.7k 5 4 6 RL 15k +5V VCC 9 3 2 8 ADJF2 ADJF1 V + SQ TR1 SIN V/GND FM-IN Ct Ct 4700pF 10 11 12 RP3 100k 20Hz20kHz 5V RP1 10k R1 20k 8038 VEE ADJS2 图 2-2-3 ICL8038 组成的音频函数发生器16通过调节 RV2 的位置，即可调节函数发生器的输出震荡频率的大小2.3 基于单片机的函数发生器设计可以以 AT89C52 单片机为核心，选用 DAC0832 为模数转换芯片，并辅以必要的模拟电路，设计基于 AT89C52 单片机的函数发生器。该

21、方案的主要思路是采用编程的方法来产生希望得到的波形，用户将要输出的波形预先储存在半导体存储器中，在需要某种波形时将存储在存储器中的数据依次读出来，经过数模转换、滤波等处理后，输出该波形信号。该方案优点是输出信号的频率稳定抗干扰能力强，实现任意波形的信号容易，可通过外置按键或键盘来设定所需要产生信号源的类型和频率，还可以通过显示器显示波形的相关信息。不足之处是由于单片机的处理数据速度有限，当产生频率比较高的信号时，输出波形的质量将下降。3 函数发生器的设计目的及框图函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生

22、器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块 AT89C52)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，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。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题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，本课题中函数发生器电路组成框图图 3-1-1 所示：图 2-2-4 ICL8038 函数发生器电路图 2-2-5 仿真

23、波形图17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。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。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。4 4 函数发生器工作原理函数发生器工作原理4.1 函数发生器原理图图 4-1 三角波方波正弦波函数发生器实验电路4.2 2 方波产生电路图 4-2-1 所示电路能自动产生方波。其电路的工作原理如下： vo1 +12V 13 12 4 R3 20k 12V 47k 1

24、0k R2 2 R1 10k 1 RP2 R4 5.1k 100k 7 6 R5 10k A1 A2 9 4 C1 10F S C2 1F +12V vo2 10 C3 470F RP3 47k C4 470F RB1 6.8k T1 RC1 10k +12V RC2 10k C6* 0.1F C5 470F vo3 RB2 T2 6.8k 100 RP4 RE2 100 RE3 2k T3 T4 RE4 2k R 8k BG319 12V A747 1 2 A747 1 2 12V RP1 A1 A2 * + 图 3-1-1 函数发生器原理框184.24.21.1.电路结构电路结构方波产生电

25、路是由滞回比较电路和RC定时电路构成的。其上下限: （4-2-1） （4-2-2）4.24.22.2.工作原理工作原理：（1） 设 uo = + UOM , 则：u+=UT+此时，输出给 C 充电, UC , 设 UC初始值 UC(0+)= 0在 UC UT+ 时，U- UT+ , 就有 U- U+ , UO 立即由UOM 变成UOM (2) 当 UO = -UOM 时，U+=UT-此时，C 经输出端放电,再反向充电 UC，达到 UT-时，uo 上翻，实现状态反转。当 uo 重新回到UOM 以后，电路又进入另一个周期性的变化。方波发生器生成的方波图（图 4-2-1）：omURRRU211Tom

26、URRRU211T194.34.3 方波方波三角波产生电路三角波产生电路图 4-3-1 所示电路能自动产生方波三角波。其电路的工作原理如下：图 4-3-1 方波三角波产生电路若放大器 A1 同相输入端 a 点断开，运算发大器 A1 与 R1、R2 及 R3、RP1 组成电压比较器。运放的反相端接基准电压，即 U-=0，同相输入端接输入电压 Uia，R1 称为平衡电阻。比较器的输出 Uo1 的高电平等于正电源电压+Vcc，低电平等于负电源电压-Vee（|+Vcc|=|-Vee|）, 当比较器的 U+=U-=0 时，比较器翻转，输出 Uo1 从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平 Vee 跳到高

27、电平 Vcc。设 Uo1=+Vcc,则 （4-3-1）312231231()0CCiaRRPRUVURRRPRRRP式中 RP1 指电位器的调整值（以下同） 。将上式整理，得比较器翻转的下门限电位Uia-为 （4-3-2） 223131()CCCCiaRRUVVRRPRRP若 Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位 Uia+为 （4-3-3） 223131()EECCiaRRUVVRRPRRP比较器的门限宽度 （4-3-4） 2312HCCiaiaRUUUVRRP由式（4-3-1）（4-3-4）可得比较器的电压传输特性，如图 4-3-2 所示。以及方波-三角波原理图，如图 4-3-3 所示

28、。 VCC R2 R3+RP1 VEE R2 R3+RP1 o VEE t T T 2 T 4 vo vo1 vo2 20图 4-3-2 比较器电压传输特 图 4-3-3 方波三角波当比较器的门限电压为 Via+ 时输出 Vo1 为高电平（+Vcc)。这时积分器开始反向积分，三角波 Vo2 线性下降。当 Vo2 下降到比较器的下门限 电 位 Via 时，比较器翻转，输出 Vo1 由高电平跳到低电平。这时积分器又开始正向积分，Vo2 线性增加。如此反复，就可自动产生方波-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Uo1，则积分器的输出 （

29、4-3-5） 214221()OOUU dtRRP C当时， 1OCCUV （4-3-6） 2422422()()()CCCCOVVUttRRP CRRP C 当时， 1OEEUV （4-3-7）2422422()()()CCEEOVVUttRRP CRRP C 可见，积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形如图 4-3-3 所示。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 （4-3-8） 2231O mCCRUVRRP方波-三角波的频率为 （4-3-9） 3124224()RRPfR RRP C由式（4-3-8）以及（

30、4-3-9）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。 vo1 Via Via+ VCC VEE via o VCC R2 R3+RP1 VEE R2 R3+RP1 o VEE t T T 2 T 4 vo vo1 vo2 214.4 三角波正弦波转换电路的工作原理三角波正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。差分放大器具

31、有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。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。分析表明，传输特性曲线的表达式为： （4-4-1） 011/1idTCEUUaIIaIe式中，差分放大器的恒定电流；，温度的电压当量，当室/1CEaII0ITU温为 25 摄氏度时，UT26mV。如果 Uid 为三角波，设表达式为4()4(0)43() ()422midmUTtTUUTTttTTTt （4-4-2） 式中 Um三角波的幅度；T三角波的周期。将式（4-3-2）代入式（4-3-1）得 （4-4-3）

32、4()4143()4(0)21( )()21mTmToVTtV TcoVttV TITteitITtTe 用计算机对式（4-4-3）进行计算，打印输出的 ic1(t)或 ic2(t)曲线近似于正弦波，则差分放大器的输出电压 vc1(t)、vc2(t)亦近似于正弦波，波形变换过程如图 4-4-1 所示：22为使输出波形更接近正弦波，由图可见要求：传输特性曲线越对称，线性区越窄越好。三角波的幅度 Um 应正好使晶体管截止电压。图 4-4-2 为实现三角波正弦波变换的电路。其中 RP1 调节三角波的幅度，RP2 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 C1、C2、C3

33、 为隔直电容，C4 为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。 图 4-4-2 三角波正弦波变换电路图 4-4-1 三角波正弦波变换23 5.电路的参数选择及计算5.1 三角波正弦波部分比较器 A1与积分器 A2的元件计算如下。由式（4-2-8）得 （5-1-31145Vcco2m132VRPRR1）取，取，为的电位器。取平衡电阻 210RK320RK1RPK501231/()10RRRRPK由式（4-2-9）得 （5-1-3141224RRPRRPR C f2）当时，取，则，取，10100ZHf21CF42(75 7.5)RRPk45.1Rk为电位器。当时 ，取；当时 K1001001ZHf

34、K20.1CF110ZKHfK，取以实现频率波段的转换，及的取值不变。取平衡电阻20.01CF4R2RP。510Rk三角波正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容 C3、C4、C5要取得较大，因为输出频率很低，取，滤波电容视输出的波形而定，若含高345470CCCF6C次斜波成分较多，可取得较小，一般为几十皮法至 0.1 微法。欧与6C6C1002ER欧姆相并联，以减小差分放大器的线性区。差分放大器的几静态工作点可1004RP通过观测传输特性曲线，调整及电阻确定。4RPR5.2 函数发生器的电路图函数发生器整体电路图如图 5-2-1 所示。24图 5-2-1 方波-三角波正弦波变换电路256.

35、电路仿真画出电路图，并完成仿真，如图 6-1、6-2、6-3 分别为方波的三种频率，6-1-4、6-5、6-6 分别为方波、三角波、正弦波的输出波形。图 6-1 输出方波（84.7Hz）图 6-2 输出方波（125Hz）26图 6-3 输出正弦波（1.063kHz）图 6-4 输出方波（22.2v）27图 6-5 输出三角波（8v）图 6-6 输出正弦波（4.8v）287 7 电路的安装与调试电路的安装与调试方波三角波正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的,在装调多级电路时通常按照单元电路的先后顺序分级装调与级联。7.1 方波三角波发生器的装调由于比较器 A1 与积分器 A2 组成正反馈闭

36、环电路，同时输出方波与三角波，这两个单元电路可以同时安装。需要注意的是，安装电位器 RP1 与 RP2 之前，要先将其调整到设计值，如设计举例题中，应先使 RP1=10K,RP2 取（2.5-70）K 内的任一值,否则电路可能会不起振。只要电路接线正确，上电后，UO1 的输出为方波，UO2 的输出为三角波，微调 RP1,使三角波的输出幅度满足设计指标要求有，调节 RP2，则输出频率在对应波段内连续可变。7.2 三角波正弦波变换电路的装调按照图 3-3-1 所示电路，装调三角波正弦波变换电路，其中差分发大电路可利用课题三设计完成的电路。电路的调试步骤如下。差分放大器传输特性曲线调试。将 C4 与

37、 RP3 的连线断开，经电容 C4 输入的差摸信号电压 Uid=50v，fi =100Hz 正弦波。调节 RP4 及电阻 R*,是传输特性曲线对称。在逐渐增大 Uid。直到传输特性曲线形状入图 4-1-3 所示波形，记 下次时对应的 Uid 即Uidm 值。移去信号源，再将 C5 左段接地，测量差份放大器的 静态工作点 I0 、Uc1Q、Uc2Q、Uc3Q、Uc4Q 。三角波正弦波变换电路调试。将 RP3 与 C5 连接，调节 RP3 使三角波俄 输出幅度（经 RP3）等于 Uidm 值，这时 Uo3 的输出波形应接近正弦波，调节 C*7 大小可改善输出波形。如果 Uo3 的 波形出现以下几种

38、正弦波失真，则应调节和改善参数，产生失真的原因及采取的措施如下。钟形失真：传输特性曲线的线性区太宽，应减小 Re2。半波圆定或平顶失真：传输特性曲线对称性差，静态工作点 Q 偏上或偏下，应调整电阻 R*。非线性失真：三角波传输特性区线性度差引起的失真，主要是受到运放的影响。可在输出端加滤波网络改善输出波形。7.3 性能指标测量与误差分析1）方波输出电压 Upp=20V，是因为运放输出极有 PNP 型两种晶体组成复合互补对称电路，输出方波时，两管轮流截止与导通，由于导通时输出电阻的影响，使方波输出度小于电源电压值。2）三角波的输出电压 U=8V，主要受比较器的门限宽度的限制 2312HCCiaiaRUUUVRRP3）正弦波的输出电压 U=4V，为使输出波形更接近正弦波，要求：传输特性曲线越对称，线性区越窄越好。三角波的幅度 Um 应正好使晶体管截止电压。294）最大频率为 f=125HZ,最小频率为 f=7HZ。 （其中可用 C2 改变频率的范围，PR