【正文】 ................................................6 共模特性.....................................................................................................................72 函數(shù)發(fā)生器設(shè)計方案.......................................................................................................9 基于單片集成芯片 MAX038 函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計 ..............................................9 基于晶體管、運(yùn)放 IC 等函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計....................................................10 方波→三角波產(chǎn)生電路...........................................................................................10 三角波→正弦波變換電路.......................................................................................113 基于晶體管與運(yùn)放 IC 函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計...............................................................14 性能指標(biāo)......................................................................................................................14 參數(shù)計算......................................................................................................................14 原理框圖......................................................................................................................15 設(shè)計電路與工作原理..................................................................................................15 設(shè)計所用元器件.......................................................................................................15 電路及工作原理.......................................................................................................16 相關(guān)芯片介紹..............................................................................................................17 uA747 雙電源通用型雙運(yùn)放 ...................................................................................17 LM78XX 與 LM79XX.............................................................................................184 安裝與調(diào)試.....................................................................................................................20 設(shè)計與調(diào)試中使用的主要儀器和設(shè)備......................................................................20 設(shè)計的裝調(diào)..................................................................................................................20 方波→三角波發(fā)生器的裝調(diào)...................................................................................20 三角波→正弦波變換電路的裝調(diào)...........................................................................20 自制電源的裝調(diào).......................................................................................................21 故障分析......................................................................................................................22 方波— 三角波發(fā)生器故障.......................................................................................22 三角波— 正弦波發(fā)生器故障...................................................................................22 電源部分故障...........................................................................................................22結(jié)論.......................................................................................................................................23致謝.......................................................................................................................................25參考文獻(xiàn)...............................................................................................................................26緒 論信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。信號發(fā)生器按其信號波形可分為四大類：正弦信號發(fā)生器、函數(shù)（波形）信號發(fā)生器、脈沖信號發(fā)生器、隨機(jī)信號發(fā)生器。其中能夠產(chǎn)生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波（含方波） 、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器。在實(shí)驗(yàn)以及一些科學(xué)研究中，鋸齒波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本測試信號。如在示波器、電視機(jī)等儀器中，為了使電子按照一定規(guī)律運(yùn)動，以利用熒光屏顯示圖像，常用到鋸齒波產(chǎn)生器作為時基電路。同樣三角波，方波，正弦波也有著不可忽視的作用，如在示波器中常用方波做標(biāo)準(zhǔn)信號來檢查它的好壞，在實(shí)驗(yàn)中常用正弦波作為信號源，測量放大器的放大倍數(shù)，觀察波形的失真情況等等。而函數(shù)信號發(fā)生器能自動產(chǎn)生以上波形，可見函數(shù)信號發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途。除此之外，函數(shù)信號發(fā)生器在其他領(lǐng)域也有重要作用。例如在通信、廣播、電視系統(tǒng)中，都需要射頻（高頻）發(fā)射，這里的射頻波就是載波，把音頻（低頻） 、視頻信號或脈沖信號運(yùn)載出去，就需要能夠產(chǎn)生高頻的振蕩器。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)，如高頻感應(yīng)加熱、熔煉、淬火、超聲診斷、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器等等。因此對函數(shù)發(fā)生器的研究有著十分重要的意義，它是我們在學(xué)習(xí)，科學(xué)研究等方面不可缺少的工具。本課題的任務(wù)是設(shè)計一個函數(shù)信號發(fā)生器，使其能夠自動產(chǎn)生方波、三角波以及正弦波。其頻率范圍要求是 1Hz10Hz，10Hz100Hz，100Hz1KHz,1KHz10KHz。在它的多種設(shè)計方案中，本文選用集成運(yùn)算放大器與晶體管差分放大器來實(shí)現(xiàn)方函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計。此設(shè)計方案的基本思想是比較器與積分電路和反饋網(wǎng)絡(luò)（含有電容元器件）組成振蕩器，其中比較器產(chǎn)生的方波通過積分電路變換成了三角波，電容的充、放電時間決定了三角波的頻率。最后利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性特點(diǎn)將三角波轉(zhuǎn)換成正弦波。此方案的優(yōu)點(diǎn)是它是一種最基本的設(shè)計方案，它能綜合運(yùn)用我們所學(xué)的知識進(jìn)行設(shè)計，電路簡單，價格低廉，工作原理直觀明了，且通過安裝調(diào)試后，能基本實(shí)現(xiàn)課題的要求。1 函數(shù)信號發(fā)生器相關(guān)知識與基本原理在函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計中，會應(yīng)用到許多模電數(shù)電方面的知識。如會應(yīng)用到電壓比較器，積分器，差分放大器等等。其中電壓比較器在函數(shù)發(fā)生器中的功能主要是組成波形發(fā)生器，可組成方波發(fā)生器產(chǎn)生方波，也可以和積分器共同組成三角波發(fā)生器；在函數(shù)信號發(fā)生器中積分器的主要作用是用來構(gòu)成三角波產(chǎn)生電路；而具有恒流源的差分放大器在函數(shù)信號發(fā)生器中的作用是用來三角波—正弦波的變換。 電壓比較器電壓比較器的基本功能是比較兩個電壓的大小，通過輸出電壓的高低電平來表示兩個輸入電壓的大小關(guān)系，而電壓比較器在函數(shù)發(fā)生器中的功能主要是組成波形發(fā)生器。它的基本原理是將信號電壓 Ui 與參考電壓 UR 進(jìn)行比較，當(dāng) Ui UR 時，電壓比較器正向飽和；當(dāng) Ui UR 時，電壓比較器負(fù)向飽和；當(dāng) Ui=UR 時，狀態(tài)不定。即在信號電壓和參考電壓的幅值相等處，輸出狀態(tài)才發(fā)生跳變。通常電壓比較器可分為簡單電壓比較器、窗口比較器和滯回比較器等等。 簡單電壓比較器簡單電壓比較器通常只含有一個運(yùn)放，且在多數(shù)情況下，運(yùn)放開環(huán)工作。它只有一個門限電壓，所以也稱單限比較器。U R 加在運(yùn)放的同相輸入端，Ui 為外加參考電壓。一般簡單電壓比