1北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验北京邮电大学实验报告课程名称：电子测量与电子电路基础实验名称：函数信号发生器的设计2北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验班级：学号：班内序号：姓名：3北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验一课题名称：函数信号发生器的设计二摘要和关键词摘要：本实验由两个电路组成，方波——三角波自激的单线比较器产生方波，通过积分电路产生三角波，再经过差分电路实现三角波——正弦波变换。输出方波幅度的大小有稳压管的稳压值决定，频率可用电位器调节，正弦波幅度和电路的对称性也分别由两个电位器调节，以实现良好的正弦波输出图形。关键词：函数信号发生器、方波、三角波、正弦波三设计任务要求：设计制作一个方波——三角波——正弦波信号发生器，供电电源为V。1输出频率能在1KHZ~10KHZ范围内连续可调；2方波输出电压=12V(误差），上升、下降沿小于10µs；3三角波=8V((误差）；4正弦波≥1V，无明显失真。四设计思路、总体结构框图方波振荡电路方波——三角波变换电路三角波——正弦波变换电路方波三角波正弦波4北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验图1根据任务要求可以拟出多种实验方案，本实验采用的是图1所示方式，采用运算放大器组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。三角波——正弦波变换电路的种类很多，有二极管桥式电路、二极管可变分压器电路和差分放大器等本实验采用电流镜偏置的差分放大电路设计实现波形转换的方法。图2五分块电路和总体电路的设计（含电路图）1方波——三角波产生电路方波——三角波产生电路三角波——正弦波转换电路电源电路5北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验图3方波-三角波基本产生电路由于采用了运算放大器组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。该电路振荡频率和幅度便于调节，输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定，即限制在±（UZ+UD）之间。方波经积分得到三角波，幅度为Uo2m=±R1/Rf*(Uz+UD)改变R1与Rf的比值可调节Uo2m的大小方波和三角波的振荡频率相同，为f=1/T=αRf/4R1R2C式中α为电位器的滑动比（即滑动头对地电阻与电位器总电阻之比）。调节电位器可改变振荡频率。电路元件的确定:(1)根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求，选择电压转换速率SR合适的运放。(2)根据所需输出方波幅度的要求，选择稳压值合适的稳压管型号和限流电阻的大小。(3)根据输出三角波的幅度要求，确定R1与Rf的大小R1=UO2M/(Uz+UD)Rf(4)根据所要求的振荡频率确定R：C的值6北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验R2C=αRf/4fR1其原理如下图，由波形得：图42三角波——正弦波转换电路图5三角波——正弦波变换电路如图为三角波-正弦波发生电路。其中Rp1调节三角波的幅度，Rp2调整电路的对称性，其并联电阻RE用来减小差分放大器的线性区。电容C1,C2,C3为隔直电容，C4为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出波形。这些器件使得输出波形7北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验更接近正弦波。差动放大器具有很高的共模抑制比，被广泛地应用于集成电路中，常作为输入级或中间放大级；其特性使得可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。图6三角波——正弦波变换过程由上图可知：（1）差分放大器传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；（2）三角波的幅度应正好使晶体管接近截止区。3总体电路8北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验图7总体电路图六所实现功能说明（已完成的基本功能和扩展功能，主要测试数据，必要的测试方法等）1已实现的功能1输出频率能在1KHZ~10KHZ范围内连续可调；2方波输出电压=12V(误差），上升、下降沿小于10µs；3三角波=8V((误差）；4正弦波≥1V，无明显失真。2主要测试数据及测试方法主要测试数据见坐标纸；该函数信号发生器是由三级单元电路组成的，而多级电路通常按照单元电路的先后顺序来安装和调试；在本实验中，首先按元件的大致估算值来安装方波9北京邮电大学电子测量与电子电路综合实验——三角波产生电路。调节电位器的阻值，观察波形频率变化。适当改变R2的阻值，重复观察波形频率变化。经...
