1、 課 程 設 計（論文）課程名稱 ：模擬電子技術基礎 課程設計題目名稱 ：函數信號發生器姓 名 ：學  號 ：班 級 ：專 業 ：設計時間 ：教師評分 ： 年 月 日目 錄一、設計的目的及任務 1.1 課程設計的目的（1） 1.2 課程設計的任務與要求（1）二、電路設計總方案及各部分電路工作原理（1） 2.1 電路設計總體方案（2） 2.2 正弦波發生電路的工作原理（3） 2.3 正弦波-方波工作原理（4） 2.4 方波-三角波工作原理（5） 2.5 三角波-正弦波工作原理（6）三、電路仿真及結果（7） 3.1 正弦波發生原理仿真（7） 3.2 正弦波-方波工作原理仿真（8） 3.3

2、 方波-三角波工作原理仿真（8） 3.4 三角波-正弦波工作原理仿真（9） 3.5 方波-脈沖波工作原理仿真（10）四、收獲與體會（10）五、儀器儀表明細清單（11）參考文獻（12）一、設計的目的及任務1.1 課程設計的目的 學習Multisim10仿真軟件的使用方法，進一步鞏固簡易信號發生器的電路結構及電路原理并了解波形的轉變方法，掌握模擬電子技術的基本原理，提高電子電路的設計與實驗能力。1.2 課程設計的任務與要求 設計一個函數信號發生器，能輸出1kHz的正弦波（兩個）、方波和三角波、脈沖波共五種波形。并完成由正弦波方波三角波正弦波（同相）的轉化。二、電路設計總方案及各部分電路工作原理 2

3、.1 電路設計總體方案 電路由一個RC正弦波振蕩電路，電壓比較器，積分電路，微分電路，低通濾波器組成。 首先，由RC正弦波振蕩電路產生一個1KHZ的正弦波振蕩信號，經過過零比較器處理后，可輸出一個相同頻率的方波信號。 其次，方波信號一部分引入到積分電路，經過積分電路的處理，輸出端將產生一個相同頻率的三角波信號。 再次，另一部分方波輸出信號引入到微分電路，經過處理，微分電路輸出端將產生脈沖波信號。 最后，由積分電路輸出的三角波信號經過低通濾波器的處理，可產生正弦波。至此完成了正弦波方波三角波正弦波的轉化。 系統組成框圖：RC正弦波振蕩電路 低通濾波器積分電路電壓比較器 正弦波 正弦波 三角波 方

4、波 脈沖波 微分電路 電路原理圖：2.2 正弦波發生電路的工作原理 正弦波振蕩電路是在沒有外加輸入信號的情況下，依靠電路自激振蕩產生正弦波輸出的電路。它由放大電路、選頻網絡、正反饋網絡、和穩幅環節組成。 由于,故使Au在開始時使其大于3滿足起振條件，電路便會產生自激振蕩，因為電路只對的頻率信號放大，而對其他的頻率信號全部衰減為0，所以輸出的頻率信號。 電路原理圖： 正弦波參數計算：頻率 幅頻特性 相頻特性 2.3 正弦波-方波工作原理 過零比較器 電壓傳輸特性 利用過零比較器將正弦波轉化為方波。電路由反相輸入的過零比較器和RC振蕩電路電路組成。設某一時刻輸出電壓Uo=+Uz,則同相輸入端電位U

5、p=0。反相輸入端Ui隨時間t的增長而逐漸增高，當大于零的時候輸出Uz，當小于0的時候輸出-Uz，Uz由兩個對稱的穩壓管的壓降來產生。 由方程 可求出 振蕩頻率 f=1/T 電路原理圖： 2.4 方波-三角波工作原理 運用反相積分運算電路來實現方波到三角波的轉換。 由于集成運放的同相輸入端通過R接地，由虛短路和虛斷路原理可得， 輸出電壓與電容上電壓的關系是 = 電路原理圖： 2.5 三角波-正弦波工作原理 運用同向輸入二階低通濾波電路實現。 低通濾波器是容許低于截止頻率的信號通過，但高于截至頻率的信號不能通過的電子濾波裝置。所以，它可將三角波率成正弦波。 式中fo為特征頻率。 令f=0可得通帶

6、的截止頻率為 故通帶的截止頻率為fp=fo。 電路原理圖：三、電路仿真及結果3.1 正弦波發生原理仿真3.2 正弦波-方波工作原理仿真3.3 方波-三角波工作原理仿真3.4 三角波-正弦波工作原理仿真3.5 方波-脈沖波工作原理仿真 運用反相微分電路實現。 電路原理圖： 仿真波形圖：4、 收獲與體會4.1 對知識點的鞏固 在RC正弦波產生電路中，反相端接入的電阻R1 Rf是為了滿足起振條件，在F=1/3時Rf要大于兩倍的R1，才滿足起振條件。濾波電路中兩個電阻跟電容的參數要相等。 在過零比較器中是如果直流分量全是正值時就會只有正值輸出。兩個穩壓管在一個導通后另一個還會有壓降，因此方波輸出的值要

7、大于穩壓管的值。 在最后的濾波電路中，由三角波到正弦波的濾波原理是因為三角波的傅里葉展開，低通濾波的通帶截止頻率應大于三角波的基波頻率小于三次的基波頻率。而且只有在時頻率才可以通過。 在產生脈沖波時，因為脈沖波在電容充放電的過程中可能會對電路產生一定的影響，所以要在最后的正弦波輸出時再接上一個比較器，將輸出的方波接到微分電路中，輸出脈沖波。4.2 我的收獲 通過自己動手做課程設計，感覺有些東西不是只有理論知識支撐的，也要親自實踐的動手做，實驗過程中，產生了各種各樣的問題，在一次又一次的調試和查閱，直到示波器出現正確的波形的過程中，我收獲很多。本次自己動手設計函數發生器，更加深刻和全面的理解了課本上的知識點，學以致用，增強了自己動手能力，