物理與電子工程學院《模擬電路》課程設計題目： 用集成運放組成的正弦波、方波、三角波產生電路專業電子信息工程專業班 級 14級電信1班學 號學生姓名鄧清鳳指導教師黃川~完成日 —2015 年12月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1設計任務與要求 1\o"CurrentDocument"2設計方案 13設計原理分析 1\o"CurrentDocument"4實驗設備與器件 3\o"CurrentDocument"4.1元器件的引腳及其個數 34.2其它器件與設備 3\o"CurrentDocument"5實驗內容 4\o"CurrentDocument"RC正弦波振蕩器 4\o"CurrentDocument"方波發生器 4\o"CurrentDocument"5.3三角波發生器 4\o"CurrentDocument"6總結思考 5\o"CurrentDocument"7參考文獻 5用集成運放組成的正弦波、方波、三角波產生電路姓名：鄧清鳳電子信息工程專業［摘要］本設計是用12V直流電源提供一個輸入信號，函數信號發生器一般是指自動產生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或儀器。電路形式可采用由運放及分立元件構成：也可以采用單片機集成函數發生器。根據用途不同，有產生三種或多種波形的函數發生器，本課題采用UA741芯片搭建電路來實現方波、三角波、正弦波的電路。［關鍵詞］直流穩壓電源12VUA741集成芯片波形函數信號發生器1設計任務與要求并且在proteus中仿真出來在同一個示波器中展示正弦波、方波、三角波。在面包板上搭建電路，并完成電路的測試。撰寫課程設計報告。答辯、并提交課程設計報告書2設計方案方案一：采用UA741芯片用集成運放組成的正弦波、方波、三角波產生電路優點：分立元件結構簡單，可用常用分立元器件，容易實現，技術成熟，完全能夠達到技術參數的要求，造價成本低。缺點：設計、調試難度太大，周期太長，精確度不是太高。圖1集成運放組成的正弦波、方波、三角波產生電路方案二：用8038制作的多波形信號發生器優點：具有在發生溫度變化時產生低的頻率漂移，最大不超過50ppm/°C；具有正弦波、三角波和方波等多種函數信號輸出；正弦波輸出具有低于1%的失真度；三角波輸出具有0.1%高線性度；具有0.001Hz?1MHz的頻率輸出范圍；工作變化周期寬，2%?98%之間任意可調；高的電平輸出范圍，從TTL電平至28V；易于使用，只需要很少的外部條件缺點：成本較咼。圖28038制作的多波形信號發生器1、RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）圖3為RC橋式正弦波振蕩器。其中RC串、并聯電路構成正反饋支路，同時兼作選頻網絡，R、1R、R及二極管等元件構成負反饋和穩幅環節。調節電位器R，可以改變負反饋深度，以滿足振蕩2W W的振幅條件和改善波形。利用兩個反向并聯二極管D、D正向電阻的非線性特性來實現穩幅。D、121D采用硅管（溫度穩定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負半周對稱。R的接入是2 3為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。電路的振蕩頻率起振的幅值條件式中R=R+R+（R〃r），r—二極管正向導通電阻。TOC\o"1-5"\h\zfW2 3 D D調整反饋電阻R（調R），使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，則說明負反饋太強,f W應適當加大R。如波形失真嚴重，則應適當減小R。f f改變選頻網絡的參數C或R，即可調節振蕩頻率。一般采用改變電容C作頻率量程切換，而調節R作量程內的頻率細調。圖3RC串并聯正弦波振蕩器2、方波發生器由集成運放構成的方波發生器和三角波發生器，一般均包括比較器和RC積分器兩大部分。圖4所示為由滯回比較器及簡單RC積分電路組成的方波一三角波發生器。它的特點是線路簡單，但三角波的線性度較差。主要用于產生方波，或對三角波要求不高的場合。電路振蕩頻率式中R=R'+R'R=R'+R"TOC\o"1-5"\h\z1 1 W 2 2 W方波輸出幅值 U=±Uom Z三角波輸出幅值調節電位器R（即改變R/R），可以改變振蕩頻率，但三角波的幅值也隨之變化。如要互不影響,W 2 1則可通過改變R（或C）來實現振蕩頻率的調節。f f圖4所示為由滯回比較器及簡單RC積分電路組成的方波一三角波發生器3、 三角波和方波發生器如把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環系統，如圖5所示，則比較器A輸出的方1波經積分器A積分可得到三角波，三角波又觸發比較器自動翻轉形成方波，這樣即可構成三角波、2

方波發生器。圖6為方波、三角波發生器輸出波形圖。由于采用運放組成的積分電路，因此可實現恒流充電，使三角波線性大大改善。圖5方波、三角波發生器輸出波形圖電路振蕩頻率方波幅值電路振蕩頻率方波幅值三角波幅值f= 2—O4R(R+R)CIfWfU=±Uom ZU二Hu

omRZ2R調節R可以改變振蕩頻率，改變比值T可調節三角波的幅值。W R2圖6為方波、三角波發生器輸出波形圖4實驗設備與器件4.1元器件的引腳及其個數元器引腳個數4.2它件設圖元器引腳個數4.2它件設圖7元件名稱標稱值與型號引腳數元件個數直流電源+12V、-12V2腳一個集成運放UA7418腳三只普通穩壓二極管5V2腳兩只電位器X50350KQ3腳一只電位器X5021KQ3腳一只普通電阻1KQ2腳兩只普通電阻10KQ2腳三只普通電阻20KQ2腳一只一般電容0.022》F2腳一只一般電容0.1》F2腳兩只圖8面包板連線65x1扎表1件的及其其器與備面包5實驗內容5?1RC正弦波振蕩器1、 按圖3在Proteus中連接實驗電路如圖9ProteusRC正弦波振蕩電路。并進行仿真，仿真結果如圖10示波器產生穩定的波形。2、 按照圖3在面包板上連接實物圖，如圖11（RC正弦振蕩電路，方波、三角波在面包板上實物圖），連好實物圖后在示波器上檢查所搭建的電路圖并觀察所得的波形如圖12（RC正弦振蕩電路實物在示波器上的電路）3、 觀察波形并拍照圖9ProteusRC正弦波振蕩電路圖10RC正弦振蕩電路在面包板上振蕩電路實物圖如圖11RC正弦振蕩電路在面包板上振蕩電路實物圖圖12RC正弦振蕩電路實物在示波器上的電路5?2方波發生器按圖4連接實驗電路。1、 按圖4在Proteus中連接實驗電路如圖13Proteus方波振蕩電路。并進行仿真，仿真結果如圖10示波器產生穩定的波形。2、 按照圖3在面包板上連接實物圖，如圖11（RC正弦振蕩電路，方波、三角波在面包板上實物圖），連好實物圖后在示波器上檢查所搭建的電路圖并觀察所得的波形如圖14（方波振蕩電路實物在示波器上的波形）3、 觀察波形并拍照圖13Proteus方波振蕩電路圖14方波振蕩電路實物在示波器上的波形5?3三角波發生器按圖5連接實驗電路。1、 按圖4在Proteus中連接實驗電路如圖14Proteus三角波振蕩電路。并進行仿真，仿真結果如圖10示波器產生穩定的波形。2、 按照圖3在面包板上連接實物圖，如圖11（RC正弦振蕩電路，方波、三角波在面包板上實物圖），連好實物圖后在示波器上檢查所搭建的電路圖并觀察所得的波形如圖15（三角波振蕩電路實物在示波器上的波形）3、觀察波形并拍照圖14Proteus三角波振蕩電路圖15三角波振蕩電路實物在示波器上的波形圖15三角波振蕩電路實物在示波器上的波形6總結思考主要實現了基UA741芯片設計。本文的主要工作內容由三個主要方面組成，一部分是有RC串并聯振蕩電路，一部分是滯回比較器運放電路，另一部分是積分電路的設計。在本次試驗中存在著許多的阻礙，特別是在面包板上搭建電路時，由于芯片沒有在面包板上導通，致使無法再示波器上觀察到波形。導致花費了大量的時間來調試電路，沒有按時完成實驗任務。通過這次設計，我們更進一步的了解到用集成運放組成的正弦波、方波、三角波產生電路，還有UA741芯片的特性及其相關的功能。讓我們認識到在此次設計電路中所存在的問題，通