【正文】 入電流時，穩(wěn)壓器可提供 的輸出電流，同時根據(jù) 79XX 系列中的 XX 不同，其輸出穩(wěn)壓值不同，如 7905 可提供5V 的輸出電壓，7912 可提供12V 輸出電壓。uA747 引腳排列封裝如圖 34 所示。最后利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性特點將三角波轉(zhuǎn)換成正弦波。本設(shè)計的參數(shù)計算如下：比較器 A1 與積分器 A2 的元件參數(shù)計算如下： 2231413OmCVRP??取 R2=10K，取 R3=20K，RP 1=47K。當 a 點斷開時，運放 A2 與 RRP C 2 及 R5 組成反相積分器，其輸入信號為方波 v01，則積分器的輸出為：當 V01=+VCC 時，v 02=[VCC/（R 4+RP2）C 2]t；當 V01=VEE時，v 02=[VCC/（R 4+RP2） C2]t。此方案的工作原理是當給函數(shù)發(fā)生器 MAX038 接通電源時，電容 C 的電壓為 0 V，電壓比較器Ⅰ和Ⅱ的輸出電壓均為低電平；因而 RS 觸發(fā)器的輸出 Q 為低電平，為高電平；使電子開關(guān) S 斷開，電流源 IS1 對電容充電，充電電流時間的增長而線 Q性上升。如果電路參數(shù)完全對稱，則共模電壓增益 AVC≈0。T T 4 與電阻 RER ER 共同組成恒流源電路，為差分對管的射極提供恒定電流 I0。URH 和 URL 分別為比較器的兩個閾值電壓，設(shè) URH 和 URL 均大于零，則圖 13（a）所示電路的電壓傳輸特性如圖 13（b）所示。U R 加在運放的同相輸入端，Ui 為外加參考電壓。因此對函數(shù)發(fā)生器的研究有著十分重要的意義，它是我們在學習，科學研究等方面不可缺少的工具。本論文主要針對函數(shù)信號發(fā)生器進行論述，它基本可分為四部分，第一部分主要是對設(shè)計中應用到的一些模電數(shù)電方面的知識如電壓比較器，積分器，差分放大器等進行簡單介紹；第二部分的主要內(nèi)容是提出了以下兩種設(shè)計方案：第一種方案是基于單片集成芯片 MAX038 函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計，第二種方案是基于晶體管、運放 IC 等函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計，并且對這兩種方案的優(yōu)點和缺點進行分析比較，最后確定采用第二種方案來完成函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計。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。課題的要求：必須自制整個電路的電源供電電路。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。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。當 ui 小于 URL 時，必然小于 URH，所以 A1 的輸出 u01= UOM，A 2 的輸出 u02=+ UOM。特別是在模擬集成電路中，常作為輸入級或中間放大級，而在函數(shù)信號發(fā)生器中的作用是用來產(chǎn)生正弦波，主要是應用其工作在非線性區(qū)。靜態(tài)工作點 Q 對應的電壓為 VCQ，當 vid 增加時，v c1 隨 vid 線性減少，v c2 隨 vid 線性增加。5～177。電路工作原理如下：若 a 點斷開，運算放大器 A1 與 RR 2 及 RRP 1 組成電壓比較器， R1 稱為平衡電阻，C 1 稱為加速電容，可加速比較器的翻轉(zhuǎn)；運放的反相端接基準電壓，即 V=0，同相端接輸入電壓 via；比較器的輸出 v01 的高電平等于正電源電壓+V CC，低電平等于負電源電壓當比較器的 V+=V=0 時，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出 v01 從高電平+V CC 跳ECEV???（ ）到低電平 V EE，或從低電V EE 跳到高電平+V CC。波形特性 表征正弦波特性的參數(shù)是非線性失真 r~，要求 r~5%；表征三角波特性的參數(shù)是非線性系數(shù) r，要求 r2%；表征方波特性的參數(shù)是上升時間 tr，要求 tr30us。在三角波→正弦波的變換電路中，RP 1 調(diào)節(jié)三角波的幅度， RP2 調(diào)整電路的對稱性，并聯(lián)電阻 RE2 用來減小差分放大器的線性區(qū)。 相關(guān)芯片介紹 uA747 雙電源通用型雙運放uA747 是一種高增益的雙運算放大器，兩個運放具有共同的偏置和負電源引線，正電源分別引線，工作時各自具有獨立的功能。根據(jù) 78XX 系列中的 XX 不同，其輸出穩(wěn)壓值不同，如 7805 可提供+5V 的輸出電壓，7812 可提供+12V 輸出電壓。再逐漸增大 vid，直到傳輸特性曲線形狀如圖 17 所示，記下此時對應的峰值 Vidm。 電源部分故障 電源部分唯一的故障就是認為穩(wěn)壓管 7912 的引腳與 7812 的引腳是相同的，造成接線錯誤。在產(chǎn)品設(shè)計初期，我開始設(shè)計的電路過于簡單，不能滿足設(shè)計的要求，這是我平時在學習時不深入的反映，平時也很少自主的進行電路設(shè)計方面的學習和訓練。轉(zhuǎn)眼間大學生活即將結(jié)束，它短暫而充實，輕松而又愜意，它會在我以后的學習及工作中起到深遠的影響！這四年里，敬愛的各位老師給了我無微不至的指導和幫助。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。剛開始懷疑芯片 uA747 有問題，但經(jīng)檢測后發(fā)現(xiàn)其能正常工作，并且電路接線正確。 設(shè)計的裝調(diào) 方波→三角波發(fā)生器的裝調(diào)由于比較器 A1 與積分器 A2 組正反饋閉環(huán)回路，同時輸出方波與三角波，故這兩個單元電路可以同時安裝。15V；開環(huán)電壓放大倍數(shù) 2105（一個單元， V0=177。 電路及工作原理函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計電路圖如圖 32 所示，電源電路如圖 33 所示。差分放大器的靜態(tài)工作點可通過觀測傳輸特性曲線、調(diào)整RP4 及電阻 R*來確定。通過以上論述可知：基于單片集成芯片 MAX038 函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計的優(yōu)點：MAX038 頻率高、精度好，能產(chǎn)生多種波形，達到較高的頻率，且易于調(diào)試，可以達到更高的技術(shù)指標，因此它被稱為高頻精密函數(shù)信號發(fā)生器 IC，并且在鎖相環(huán)、壓控振蕩器、頻率合成器、脈寬調(diào)制器等電路的設(shè)計上，MAX038 都是優(yōu)選的器件。通過以上分析可知，改變電容充電放電電流即改變RA，R B 的數(shù)值，或改變電容 C 的數(shù)值，就改變了充放電時間，因此可改變其頻率。因此，在要求不是很高的情況下，可以用一固定電阻代替恒流源，T T 2 也可以采用特性相近的兩只晶體管，而不一定要用對管，還可以通過調(diào)整外參數(shù)使電路盡可能對稱。由傳輸特性可以看出：當差模輸入電壓 Vid=0 時，兩管的集電極電流相等， IC1Q=IC2Q= I0/2，稱 Q 點為靜態(tài)工作點；當 vid 增加（177。若 ui 選用階躍信號，在 t≥0 時，輸出電壓 uo 的表達式為ui=0(t0)或 ui=E（t≥0） ，U 0=Et/RC 式中，RC 為積分時間常數(shù)；輸出電壓 uo 的最大值受集成運算放大器的最大輸出電壓和輸出電流限制，因此積分時間是有限的。故只有當 Ui 下降到 U+以下，才能使 Uo 再度回升到 Uo+，于是出現(xiàn)圖 12（b）所示的滯回特性。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，會應用到許多模電數(shù)電方面的知識。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、隨機信號發(fā)生器。研究方法與實施計劃：研究方法：用集成運算放大器與晶體管差分放大器來實現(xiàn)函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計。研究關(guān)鍵：頻率范圍可調(diào)且滿足函數(shù)信號發(fā)生器的一些性能指標。 The article fourth part mainly introduced the debugging installment method, and to designed the breakdown which appeared to carry on the brief analysis.Key words: Function signal generating device Differential amplifier Integrator目 錄摘要 .........................................................................................................................................IAbstract.................................................................................................................................II緒論.........................................................................................................................................11 函數(shù)信號發(fā)生器相關(guān)知識與基本原理...........................................................................2 電壓比較器....................................................................................................................2 簡單電壓比較器.........................................................................................................2 滯回比較器.................................................................................................................3 窗口比較器.................................................................................................................3 方波發(fā)生器....................................................................................................................4 積分器............................................................................................................................5 差分放大器....................................................................................................................6 傳輸特性