1、 低頻函數信號發生器制作人：電氣134趙卓強、謝磊、周越、嚴杰峰、熊偉、黃宇祺、李典什么是低頻函數信號發生器我們在大一做示波器實驗的時候就初次碰到過示波器，剛開始我總以為示波器和函數信號發生器是一種東西，后來才知道完全是兩種不同的東西。經過第一次模電實驗的了解，我們很充分的明白了函數信號發生器的基本工作方法和操作步驟。通過函數信號發生器，可以產生正弦波、方波、三角波三種不同波形的波，并且可以設定頻率，幅度。低頻信號發生器低失真的正弦波電壓，可用于校驗頻率繼電器，同步繼電器等，也可作為低頻變頻電源使用。信號發生器采用數字波形合成技術,通過硬件電路和軟件程序相結合,可輸出自定義波形,如正弦波、方波

2、、三角波及其他任意波形。波形的頻率和幅度在一定范圍內可任意改變。該信號發生器具有體積小、價格低、性能穩定、功能齊全的優點設計任務衰減器開關 頻率檔級函數選擇函數/計數 直流偏置占空比頻率調節 頻率顯示窗口幅度調節壓控振蕩輸入 同步信號輸出信號輸出端頻率計數輸入現代電子設計方法：畫電路圖：protel電路板布局：altium designer電氣制圖：Autocad電路仿真：pSpice(Orcad), ewb(multisim)任務大綱一、設計內容：設計一個低頻函數信號發生器二、性能與技術指標1. 同時輸出三種波形：方波、三角波、正弦波2. 頻率范圍：10Hz 10kHz3. 頻率穩定度:制作

3、原理 這種電路在一定的頻率范圍內，具有良好的三角波和方波信號。而正弦波信號的波形質量，與函數轉換電路的形式有關，這將在后面的單元電路分析中詳細介紹。 正弦函數轉換電路比較器積分器正弦波方波三角波1. 三角波方波發生器(1)比較器RC電路 二、單元電路分析R兩端的電壓逐漸下降，充電電流也將不斷減小。由運算放大器A、R0、R1、R2、DZ1和DZ1組成的滯回比較器與RC電路組成的三角波、方波發生器電路如圖4所示。其輸出電壓和電容器C上的電壓如圖5所示什么是滯回比較器？滯回比較器又稱施密特觸發器遲滯比較器。這種比較器的特點是當輸入信號ui逐漸增大或逐漸減小時，它有兩個閾值，且不相等，其傳輸特性具有“

4、滯回”曲線的形狀。滯回比較器也有反相輸入和同相輸入兩種方式。Rc電路比較器的缺點線性度非常差，顯然不能當作三角波使用。使iC恒定的辦法有多種，其實質都是利用恒流源電路取代圖中的R，便可獲得較為理想的三角波波形。解決措施：三極管構成場效應管構成1個恒流源+橋式整流方法二：比較器積分器在一般使用情況下，V1和V2都接地。只有在方波的占空比不為50%，或三角波的正負幅度不對稱時，可通過改變V 1和V2的大小和方向加以調整。V 1和V2都接地時的波形：(1) 對稱調節點V1 V 10時：當vO2=+VZ時，當vO2= -VZ時，當V10時，T1T2；V10時，T10，則三角波上移；若V20，則三角波下

5、移。其上幅度為：其下幅度為：而三角波的峰峰值為：由上可知，當R2/R3的比值調好后，三角波的峰峰值已經確定，調節V2的大小可使三角波上下平移。 因此，當由于失調等原因引起三角波零位偏移（上下不對稱）時，可通過改變V2的大小進行調整。函數轉換是指：把某種函數關系轉換成另一種函數關系，能完成這種轉換功能的電子電路就稱為函數轉換電路。常用的函數轉換電路，如半波、全波整流電路，就是把正弦波形轉換成半波和全波波形的函數轉換電路。本實驗需要討論的是，把三角電壓波形轉換成正弦電壓波形的正弦函數轉換電路。2. 正弦函數轉換電路從轉換原理分析，有多種方法能完成這一轉換功能，常用的有：濾波法的轉換原理是，把峰值為

6、Vm的三角波用傅里葉級數展開： 濾波法運算法折線法運算法的轉換原理是，把展開成冪級數形式： 由上述關系容易看出，取冪級數的前幾項（根據轉換精度的要求），可以通過對線性（三角波）變化量x的運算來近似表示成 sinx，但要求三角波的幅度/2。實際情況。因為我們并沒有很準確的能夠把所有元器件都搞齊，所以我們只能把搞出一個大致的電路板，并不能顯示實物。這也是局限所在。實際方案通過之前的原理說明，我們大概知道了波形的發生電路還有轉換電路，所以根據電路圖我們用multisim進行了仿真，并且運用ad（altium designer）進行了pcb板的制作接下來才是最難的地方。因為沒有現成的板子，所以我們只能

7、從頭開始做，自己買材料打磨，印版，打孔焊接。材料都是同學們自己買的，感謝周越同學百忙之中出去買材料，辛苦了.Pcb板我們買的是雙面的，實際上只需要單面。其中的電路圖有很多細節都需要改進。所以我們改了很多次。在此特別鳴謝謝磊同學的努力，電路圖最終還是成功模擬出來了。(*_*) 嘻嘻制版過程接下來是印版，打磨和腐蝕腐蝕用的是以銅離子為主的腐蝕劑，大概熱水80度這樣，加入腐蝕劑，把板子腐蝕掉只剩下線路。時間大概10到20分鐘這樣。第一次腐蝕所以有些地方還是需要改進。焊接總結這一次的實驗，應該說任務，的確是很難，因為函數信號發生器這東西真的不是僅僅靠學生一個月左右就能完成的作品，雖然任務艱巨，但是我們也學到了很多。對于電路，放大器還有一些其他元件的工作原理都有了很深的理解。我們也自學了很多軟件，ad軟件都是自己自學，大家都很努力也都很充實。雖然最后沒有什么實際的成果也沒有做出實物，但是畢竟盡了力，相信老師