题目 函数信号发生器设计.doc

题目题目 2 2 函数信号发生器设计函数信号发生器设计一、设计要求一、设计要求1、输出波形：正弦波、方波、三角波三种波形，用开关切换输出；2、输出频率范围：l00Hz～lkHz 可调；3、输出电压：正弦波 VPP>1V，方波、三角波 VP=0~1V 可调二、设计方案二、设计方案首先利用 RC 串并联桥式振荡电路产生正弦波，然后用过零比较器转换成方波，最后再用积分运算电路转换成三角波，其设计方框图如图 1 所示三、电路设计与仿真三、电路设计与仿真1、正弦波产生电路正弦波产生电路如图 2 所示12345A13554AMR11kΩ 5%VD11N4148VD21N4148R21.5kΩ 1%R32.21kΩ 1%13%1kΩ Key=ARPC210nFC110nF12VVCC-12VVDD43VCCVDDR6200kΩ Key=A100%R8 200kΩ Key=A100%R95kΩR10 5kΩ120659XSC1ABExt Trig ++__+_XFC1123 8工作原理：上图是一个 RC 串并联的桥式振荡电路正弦波振荡的平衡条件为 AF=1，因为当 f=f0时，F=1/3,所以，A=3，因此只要为 RC 串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于 3 的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。

同时，考虑到起振条件，所以放大电路的电压放大倍数应略大于 3在上面的电路图中，通过调节滑动变阻器 R21，R22 的阻值，就可以改变输出波形的频率，从而达到了频率可调的作用2、正弦波—方波转换电路正弦波—方波转换电路如图 3 所示R11k¦¸U1LM741CH3247651D11Z6.2D21Z6.2VCC 5VVEE -5VVCCVEEXFG1XSC1ABExt Trig ++__+_04251工作原理：上图是一个过零比较器，阈值电压 UT=0V，集成运放工作在开环状态，当输入电压 UI0V 时，Uo=-UOM用稳压管接到反馈电路中的作用是限制输出，同时让电路能够正常工作3、方波—三角波转换电路方波—三角波转换电路如图 4 所示R11k¦¸U1LM741CH3247651VCC 5VVEE -5VXFG1XSC1ABExt Trig ++__+_VEEVCCR3 1k¦¸06C110nFR250kΩ412原理：由积分运算电路的积分公式 uo=-1/RC∫t1t2uIdt+uo(t1)，uI为常量时，可以看出,当输入为方波时，输出电压波形就是三角波4、总电路图R41k¦¸U1LM741CH3247651D11Z6.2D21Z6.2 VCC 12VVEE -12V109VEEVCCR54.5kΩU2LM741CH3247651VCC 12VVEE -12VR7 1k¦¸C3100nFR1150k¦¸01413VEEVCC012345A13554AMR11kΩ 5%VD11N4148VD21N4148R21.5kΩ 1%R32.21kΩ 1%21%1kΩ Key=BRPC210nFC110nF12VVCC-12VVDDR6200kΩ Key=A50%R8 200kΩ Key=A50%R95kΩR10 5kΩ222120019181716VCCVDDXSC1ABCDGT71215。