1、知行合一 行胜于言太原工业学院 112027136第 1 页 共 9 页1模电课程设计- 波形发生器(130619)院 系： 电子工程系 姓 名： 巫金生 学 号： 112027136 设计项目名称： 波形发生器 实验所属课程： 模拟电子技术教程设计 实验室(中心)： 模拟电子实验室 指 导 教 师 ： 郭彩萍 设计完成时间： 2013 年 06 月 19 知行合一 行胜于言太原工业学院 112027136第 - 2 - 页 共 9 页目 录本实验主体报告分为 5 个部分1、 成员介绍.2、 波形发生器功能介绍3、 原理图、PCB 图及参数计算.4、 仿真结果.5、 心得体会.6、 参考文献P
2、s:如有纰漏，敬请谅解知行合一 行胜于言太原工业学院 112027136第 - 3 - 页 共 9 页一.成员介绍：、刘毅 112027112、董敏 112027118、崔宇 112027120、巫金生 112027136二.波形发生器功能介绍：此波形发生器由两个 LM358 集成运算放大器及其周边电路构成，可以发生方波、三角波、锯齿波和正弦波。方波：利用输入端的 RC 自激振荡电路，反相输入迟滞电路而形成，反馈网路增加一个电位器以调节占空比。正向输入端连接一个电位器可以调节方波的频率。输出电路利用一个 5V 双向稳压管接地来稳幅。三角波：以方波为输入信号，输入到积分电路。同时为了提高三角波的
3、负载能力并且减少方波频率对三角波幅值的影响，将积分电路的输出反馈给滞回比较器的输入。通过改变方波的频率改变三角波的频率。锯齿波：以方波为输入信号，利用二极管的单向导电性是积分电路中 C 充放电的回路不同，输入到一并联的二极管模块再输入到积分电路，以调节锯齿波的斜率。为减少对其他电路的干扰，这里为并联的二极管设计了一个与其并联的开关，当想要输出三角波的时候开关闭合，并联二极管模块短路；当想要输出锯齿波的时候开关断开，接通并联二极管电路。正弦波：实际是一个一阶反相输入的低通滤波器。在积分电路中的电容上并联一个电阻来降低通带放大倍数。三.原理图、PCB 及参数计算1、原理图：知行合一 行胜于言太原工
4、业学院 112027136第 - 4 - 页 共 9 页2、PCB 图：3、模块详细分析、自激震荡部分：知行合一 行胜于言太原工业学院 112027136第 - 5 - 页 共 9 页没有接通时， ，滞回比较器 ，则集成运放同相输入端0cVz，同时 给 C 充电，使 由 0 上升，在 21*izRRV之前， 不变；当 时， 跳变到 。i0Riz当 时， ，同时 C 经 （反相输z21()i f入端反馈网络等效电阻）使 降低，在 之前 不变，当i0z虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表，函数信号发生器，双踪示波器，直流电源；而且还有一般实验室少有或者没有的仪器，如波特图仪，
5、字信号发生器，逻辑分析仪，逻辑转换器，失真仪，频谱分析仪和网络分析仪等具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析，时域和频域分析，器件的线性和非线性分析，电路的噪声分析和失真分析、离散傅立叶分析，电路零极点分析，交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。电路图设计的四大步骤：步骤一：调用元器件步骤二：电路连接步骤三：电路文件存盘步骤四：电路功能测试，打开仿真开关，测点电路功能2.波形发生1.自激振荡当一个放大器的输入端没有外加输入信号，而在输出端却有一定的频率和幅值的输出信号2.正弦波振荡器的组成(1).基本放大器 Au(2).正反馈网络 F:RC、LC(
6、3).选频网络：旨在产生单一频率的振荡信号3.方波发生器方波发生器的基本电路结构小编已经绘制出来，如下图所示(由于过程比较仓促，没来得及做进一步检查，如有纰漏，望见谅)。它是以比较器为基础，由滞回电压比较器和在运放的负反馈网络中起延时作用的无源 RC 积分电路组成。输出端经 R1 和 R2 分压，把反知行合一 行胜于言太原工业学院 112027136第 - 8 - 页 共 9 页馈电压引到比较器的同向端，输出电压又经 RC 积分电路把另外一个反馈电压加到反相端。同相端和反相端互相制约为条件，互相促进对方向现实所处状态而形成脉冲波形。电路输出电压的幅度由稳压管的稳定电压 Uz 的大小决定。忽略二
7、极管的导通电阻时，相应的方波振荡频率为：F=1/(Rw+2R)Cln(1+2R1/R2)调节电位器 Rw，滑动臂的位置可以调节运放两个输入端电压相等。即 uN = uP,本电路的uN=0，则 uP 为uP=(Uz-ui)R1/(R1+R2)+Ui知行合一 行胜于言太原工业学院 112027136第 - 9 - 页 共 9 页4.三角波发生器三角波电压产生器的基本电路结构如下，用集成运放构成的反相输入积分器和同相输入的滞回比较器构成三角波发生器。Uo1 输出幅值为Uz，是占空比为 0.5 的方波电压；Uo2 输出幅值为UzR1/R2,是随时间线性变化的三角波电压。相应的振荡频率为：F =R2/4R1RC
