函数信号发生器机械设计.docx

1 函数信号发生器设计制作小组: 陈浩、孙小景陈友、张震 1. 2 前言随着社会的发展与科技的进步,各式各样的电子产品涌向市场,人们对电子产品的需求量也越来越大, 对产品的性能要求也越高。作为一名电子类的大学生,在学****理论知识的同时也应增强学生的动手能力,电子课程设计为大学生提供了一个大的平台,将理论知识与实践相结合。信号发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。本次实验是设计制作一个方波- 三角波- 正弦波函数信号发生器。通过各个途径查找资料,从而设计出理想的电路图并仿真;方案通过后开始制作电路板,需进行排版、焊接、布线等操作;电路板制作完后就进行调试, 通过调试可检查电路板是否合格。其中方案设计及电路分析思路值得学生学****和研究,从而将该方案更好地应用到课程设计中。 3 目录前言………………………………………………………………..2 第一章设计实验任务与要求………………………………………..4 函数信号发生器电路设计参考方案………………………..5 第二章 RC文氏电桥正弦波振荡电路……………………………… 6 原理图……………………………………………………....8 第三章: 电路的仿真……………………………………………….…9 按图接线…………………………………………………...9 安装、焊接………………………………………………… 10 调试………………………………………………………… 11 总结…………………………………………………………….12 4 1. 设计实验任务与要求: (1) 设计实验任务与要求: 设计采用运放(包括可用三极管)设计采用运放(包括可用三极管)构成正用运放弦波. 三角波. 方波函数信号发生器。弦波. 三角波. 方波函数信号发生器。(2) 给定 Vcc=12V;Vee=-12V 。给定 Vcc=12V;Vee=-12V 。频率范围: 150 ~1500hz 输出电压:方波 upp ≤ 14V; 三角波三角波 upp ≤ 8V ; 输出电压:方波 upp ≤ 14V; 三角波 upp ≤ 8V ;正弦波 upp>15V 波形特性:方波上升时间上升时间 tr<30us; 三角波三角波非线性波形特性:方波上升时间 tr<30us; 三角波非线性系数 r <2%: 正弦波非线性失真 r5% 正弦波非线性失真系数 r △<2%: 正弦波非线性失真 5 r5% 2. 函数信号发生器电路设计参考方案: (1) RC 文氏电桥振荡器产生正弦波, 方波- 三角波产生电路可正弦波振荡 RC 文氏电桥振荡器产生正弦波方波- 三角波产生电路可正弦波振荡文氏电桥振荡器产生正弦波,器采用波形变换电路, 通过迟滞比较器变换为方波, 器采用波形变换电路, 通过迟滞比较器变换为方波, 经积分器获得三角波输文氏电桥振荡器的振荡频率此电路的输出频率就是 RC 文氏电桥振荡器的振荡频率. 出。此电路的输出频率就是RC 文氏电桥振荡器的振荡频率. 正弦波 uo1 RC 过压迟滞比较器方波 uo2 积分器三角波 uo3 正弦波震荡器(2) 用迟滞比较器与反相积分器首尾相串联构成方波- 三角波产生电路,然 用迟滞比较器与反相积分器首尾相串联构成方波- 三角波产生电路, 用迟滞比较器 6 首尾相串联构成方波产生电路采用差分放大器作为三角波—正弦波变换电路利用差分对管差分放大器, 差分对管的饱后,采用差分放大器,作为三角波—正弦波变换电路利用差分对管的饱和与截止特性进行变换,此电路的输出频率就是就是方波三角波产生方波产生电和与截止特性进行变换,方波 uof 三角波 uo3 迟滞比较器积分器差分放大器正弦波 uoz 2 3. RC 文氏电桥正弦波振荡电路: (1) RC 文氏电桥正弦波振荡器的工作原理:例如:文氏电桥正弦波振荡器的工作原理:1u= Up =F Uo 3+ j(ωωo)ωoω文氏电桥振荡器由 RC 串并选频网络和同相放大器组成其中 RC 串并文氏电桥振荡器由 RC 串并选频网络和同相放大器组成. 其中RC 串并串并选频网络组成. 选频网络形成正反馈电路并决定 RC 7 振荡器的振荡频率 fo :正反馈电路并决定振荡器的振荡频率电路的振荡频率频率: =1/(2 RC) ( 当 R1=R2;C1=C 2 时电路的振荡频率: fo =1/(2 π RC) ( 当 R1=R2;C1=C2 时) f=fo 时 u0 与 uo 的相位差△φ=00 fumax=up/uo=1/3. Ra 和Rb 形成负反馈电路决定起振的幅值条件调节波形与稳幅控制形成负反馈电路决定起振的幅值条件调节波形与稳幅控制. RC 文氏电桥振荡器实验要点: RC 文氏电桥振荡器实验要点: 文氏电桥振荡器实验要点①. 在 R1