高频电子线路论文

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1、高频电子线路课程设计题目函数信号发生器设计学院名称电气工程学院指导老师陈和班级通信092班_学号20094400218_姓名肖立传_1目录2函数信号发生器原理图设计-------------22.1整体电路原理-------------------------------22.2方波-三角波电路--------------------------22.3三角波-正弦波的变换----------------------43元件清单---------------------------------84小结与体会------------

2、--------------------95参考文献----------------------------------102函数信号发生器原理图设计2.1整体电路原理函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。图2-1函数信号发生器框图2.2方波-三角波电路图2-2所示为产生方波-三角波电路。工作原理如下：若a点短开，

3、运算放大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。图2-2方波-三角波产生电路由图2-2分析可知比较器有两个门限电压：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时，则输出积分器的电压为：当Uo1=+VCC时：当Uo1=-VEE时：可见积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图2-3所示。图2-3方波-三角波波形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。三角波的幅度为：方波-三角波的频率为：由上分析可知

4、：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。②方波的输出幅度应等于电源电压。三角波的输出幅度应不超过电源电压。电位器RP1可实现幅度上午微调，但会影响波形的频率。2.3三角波-正弦波的变换三角波→正弦波的变换主要有差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高、抗干扰能力强等优点。特别是做直流放大器时，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的非线性。其非线性及变换原理如图2-4所示。图2-4三角波→正弦波的变换原理1：传输特性曲线越对

5、称，线性区越窄越好；2：三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。图2-5为三角波→正弦波的变换的电路。其中RP1调节三极管的幅度，RP2调整电路的对称性，其并联电阻RE2用来减少差分放大器的线性区。电容C1、C2、C3为隔直电容，C4为滤波电容，以减少滤波分量，改善输出波形。图2-5三角波→正弦波变换电路整个设计电路采用如图所示。其中运算放大器A1、A2用一只双运放μA747，差分放大器采用单入、单出方式，四只晶体管用集成电路差分对管BG319或双三极管S3DG6等。取电源电压为±12V。2）计算元件参数比较器A1与积分

6、器A2的元件参数计算如下：由于因此取R3=10kΩ,则R3+RP1=30kΩ，取R3=20kΩ,RP1为47kΩ的电位器。取平衡电阻R1=R2//（R3+RP1）≈10kΩ。因为当1Hz≤f≤10Hz时，取C2=10μF，则R4+RP2=（75~7.5）kΩ，取5.1kΩ，RP2为100kΩ电位器。当19Hz≤f≤100Hz，取C2=1μF以实现频率波段的转换，R4、RP2的值不变。取平衡电阻R5=10kΩ。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要取得大，因为输出频率较低，取C3=C4=C5=470μF，

7、滤波电容C6一般为几十皮法至0.1μF。RE2=100Ω与RP4=100Ω，相并联，以减少差分放大器的线性区。差分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线，调整RP4及电阻R*确定。方波-三角波的电路原理图:PCB绘制图:正弦波的电路原理图和PCB图:5元件清单元件清单图DescriptionDesignatorFootprintLibRefQuantityVoltageSource12Vneg　VSRC1VoltageSource12Vpos　VSRC1CapacitorC1RAD-0.3Cap1CapacitorC2RAD-0

8、.3Cap1CapacitorC3RAD-0.3Cap1CapacitorC4RAD-0.3Cap1CapacitorC5RAD-0.3Cap1NPNGeneralPurposeAmplifierQ1BCY-W3/E42N39041NPNGener