模电课程设计 压控函数发生器

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1、模拟电子技术课程设计报告压控函数发生器23目录一、课程设计的内容及要求…………………………………4二、压控函数发生器设计总方案及方框图…………………5三、框内电路设计的工作原理及数据计算…………………8四、电路仿真…………………………………………………14五、电路组装、调试及问题解决……………………………17六、使用仪器仪表汇总………………………………………20七、参考文献…………………………………………………21八、收获与体会………………………………………………22九、电路设计总图……………………………………………2323摘要

2、：一个电子产品的设计、制作过程所涉及的知识面很广；加上电子技术的发展异常迅速，新的电子器件的功能在不断提升，新的设计方法不断发展，新的工艺手段层出不穷，它们对传统的设计、制作方法提出了新的挑战。但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说，了解并实践一下电子产品的设计、制作的基本过程是很有必要的。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，也可以采用集成电路。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

3、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。23一、课程设计的内容及要求1.1、设计内容设计、组装、调试压控函数发生器1.2、课程设计的任务、要求及技术指标（1）任务：1.巩固所学的相关理论知识2.实践所掌握的电子制作技能3.运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计4．通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则5.掌握模拟电路的安装测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,分析实验中出现的正常或不正常现象，解决调试中所发

4、生的问题6．完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。（2）要求：1.根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；2.列出所有元器件清单；3.安装调试所设计的电路，达到设计要求；4.记录实验结果。（3）技术指标：1.电源电压：+/—12v2.输入信号：直流信号0—10v3.输出信号频率：0—10khz4.输出信号波形要求：方波信号0—10v，三角波信号-4—4v，正弦波信号-2—2v5.频率转换误差：<30hz6．其他要求：输出信号波形均无明显失真23二、压控函数发生器设计总方案及方框图2.

5、1、压控函数发生器设计总方案的选择产生正弦波、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组成方案如下所示: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

6、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。首先，Vi通过滑动变阻器与定值电阻的分压方式得到0~10V的连续变化控制电压。然后由比较反馈电路和积分器组成方波、三角波产生电路；积分器得到的三角波，经由比较反馈电路产生方波；三角波到正弦波的变换则主要由差分放大器组成的非线性转换电路完成，其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性。函数发生器的设计，有分立元件的设计方案，也可采用集成电路。分立元件方案有利于我们进一步掌握电路的基本理论及实验调试技

7、术，且价格低廉，但实际操作中调试过程过于复杂性，且其性能难以保证；采用集成电路的设计方案，在性能上虽得到保证，但我们却失去了在实验调试技术上的锻炼，且器件价格也较高；因而本课程设计结合二者的优点，采用集成运算放大器与晶体管放大电路的设计方案，具有较高的性价比的同时，既有益于我们对基本理论的进一步掌握，也使我们在实验调试技术上也得到良好的锻炼。而课程设计中，选择晶体管差分放大电路来完成三角波到正弦波的转换，则是源于差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰力强的优点，同时作为直流放大器，可以有效抑制零点漂移。232.2、原理方框

8、图Vi跟随器积分器非线性转换电路极性变换比较反馈从积分器端输出的三角波：从比较反馈端输出的方波：23从非线性转换器输出的正弦波：23三、框内电路设计的工作原理及数据计算3.1、0——10V直流信号的产生电路直流分压电路采用电阻分压的方式，运用滑动变阻器获得0~1