信号发生器实验报告(波形发生器实验报告)

1、信号发生器一、实验目的1、掌握集成运算放大器的使用方法，加深对集成运算放大器工作原理的理解。2、掌握用运算放大器构成波形发生器的设计方法。3、掌握波形发生器电路调试和制作方法。二、设计任务设计并制作一个波形发生电路，可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号。三、具体要求（1）可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号，波形人眼观察无失真。（2）利用一个按钮，可以切换输出波形信号。（3）频率为12KHz连续可调，波形幅度不作要求。（4）可以自行设计并采用除集成运放外的其他设计方案（5）正弦波发生器要求频率连续可调，方波输出要有限幅环节，积分电路要保证电路不出现积分饱和失真。四、设计思路基本功能

2、：首先采用RC桥式正弦波振荡器产生正弦波，然后通过整形电路（比较器）将正弦波变换成方波，通过幅值控制和功率放大电路后由积分电路将方波变成三角波，最后通过切换开关可以同时输出三种信号。I、RC桥式正弦波振荡器122nFR433E1.R13：:WV-Key-A1-五、具体电路设计方案如左图1所示，正弦波振荡器采用RC桥式振荡器产生频率可调的正弦信号。J1a、J1b、J2a、J2b为频率粗调，通过J1J2切换三组电容，改变频率倍率。RP1采用双联线性电位器50k,便于频率细调，可获得所需要的输出频率。RP2采用200k的电位器，调整Rp2可改变电路Af大小，使得电路满足自激振荡条件，另外也可改变正弦

3、波失真度，同时使正弦波趋于稳定。下图2为起振波形。图1图21电路的振荡频率为：f=o2RC将电阻12k,62k及电容100n,22n,4.4n分别代入得频率调节范围为：24.7Hz127.6Hz,116.7Hz603.2Hz,583.7Hz3015Hz。因为低档的最高频率高于高档的最低频率，所以符合实验中频率连续可调的要求。RP2R4R13组成负反馈支路，作为稳幅环节。R13与DI、D2并联，实现振荡幅度的自动稳定。D1、D2采用1N4001二极管。在multisim软件仿真时，调节电位器25%35%时能够起振。t129mtm是充电至饱和时间，如此选择参数可以保证电路不出现积分饱和失真，符合设

4、计要求。将J公共端接到示波器上，当J5与J状态均处于上图状态时，输出的是正弦波，当拨下J5但J状态如上图时，输出的是方波，当同时拨下J5与J时，输出的是三角波。总电路图如下图所示:六、实验过程及内容：1按照原理计算参数，确定选用电容电阻的参数2按照原理图用multisim进行仿真3按照电路图在电子实验箱中连线，进行测试4按照电路图焊电路板5对焊好的电路板进行测试：观察波形及记下实际可调频率，并进行误差分析。观察到的波形如下图所示：实测频率为:23.5Hz124.2Hz,113Hz595Hz,，562Hz2870Hz七、数据处理分析1波形均未失真，符合设计要求2频率实测值与理论值的比较低档中档高

5、档minmaxminmaxminmax实测值23.5124.21135955622870理论值24.7127.6116.7603.2583.73015相对误差4.86%2.66%3.17%1.36%3.72%4.81%由上表可知，实测频率均比理想频率小,当仍符合低档的最高频率高于高档的最低频率,所以符合实验中频率连续可调的要求。出现误差的可能原因有：1）电容和电阻实际值和标值不完全一致，可能偏大。2）导线有微小阻抗，导致电路中阻抗增大。八、所用元器件列表名称数量TOC o 1-5 h zUA7414双联线性电位器50k1电位器200k2稳压二极管1N47322二极管1N40012拨动开关6电阻14电容9九、所用芯片介绍UA741（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用。这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。8765-Offsetnul1-nv-ertinginput-r-5on-inverthginput-炉諾-Offsetnull2-Output1-畑+6-n.c.芯片引脚和工作说明：1和5为偏置（调零端）,2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源8空脚内部结构图：十、收获和体会：通过本次实验充分认识到思