【正文】 .15 設(shè)計(jì)電路與工作原理..................................................................................................15 設(shè)計(jì)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(jì)與調(diào)試中使用的主要儀器和設(shè)備......................................................................20 設(shè)計(jì)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(hào)發(fā)生器又稱信號(hào)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。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(hào)發(fā)生器。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(dòng)，以利用熒光屏顯示圖像，常用到鋸齒波產(chǎn)生器作為時(shí)基電路。而函數(shù)信號(hào)發(fā)生器能自動(dòng)產(chǎn)生以上波形，可見函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測(cè)中具有十分廣泛的用途。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(hào)或脈沖信號(hào)運(yùn)載出去，就需要能夠產(chǎn)生高頻的振蕩器。因此對(duì)函數(shù)發(fā)生器的研究有著十分重要的意義，它是我們?cè)趯W(xué)習(xí)，科學(xué)研究等方面不可缺少的工具。其頻率范圍要求是 1Hz10Hz，10Hz100Hz，100Hz1KHz,1KHz10KHz。此設(shè)計(jì)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(shí)間決定了三角波的頻率。此方案的優(yōu)點(diǎn)是它是一種最基本的設(shè)計(jì)方案，它能綜合運(yùn)用我們所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，電路簡(jiǎn)單，價(jià)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。如會(huì)應(yīng)用到電壓比較器，積分器，差分放大器等等。 電壓比較器電壓比較器的基本功能是比較兩個(gè)電壓的大小，通過輸出電壓的高低電平來表示兩個(gè)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。即在信號(hào)電壓和參考電壓的幅值相等處，輸出狀態(tài)才發(fā)生跳變。 簡(jiǎn)單電壓比較器簡(jiǎn)單電壓比較器通常只含有一個(gè)運(yùn)放，且在多數(shù)情況下，運(yùn)放開環(huán)工作。U R 加在運(yùn)放的同相輸入端，Ui 為外加參考電壓。因此，雖然單限比較器很靈敏，但是抗干擾能力差。滯回比較器電路中引入了正反饋。當(dāng) Uo 為正，U +=[R2/（R f +R2）] U o+，則當(dāng) Ui U+后，U o 即由正變負(fù)，此時(shí)同相輸入端電位 U+變?yōu)?U+，U +=[R2/（R f +R2）] Uo。 U+與 U+的差別稱為回差，改變 R2 的數(shù)值可以改變回差的大小。圖 13（a）所示為一種雙限比較器，外加參考電壓 URHURL，電阻 RR 2 和穩(wěn)壓管 VDZ構(gòu)成限幅電路。使得二極管 VD1 導(dǎo)通，VD 2 截止，電流通路圖 13中實(shí)線所標(biāo)注，穩(wěn)壓管 VDZ 工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，輸出電壓 u0=+UZ。因此 VD2 導(dǎo)通，VD 1 截止， VDZ 工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，u 0 仍為+U Z。URH 和 URL 分別為比較器的兩個(gè)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。其中 R1 與 RF 組成正反饋支路，運(yùn)放同相端電壓 V+=（R 1/R1+RF）V 0,電阻 R、電容C 組成運(yùn)放的負(fù)反饋支路。當(dāng) VC 下降到比 V+小時(shí)，比較器的輸出電壓 V0=+ VZ，電容 C 又經(jīng)過電阻 R 充電，電容的端電壓 VC 又開始上升，如此重復(fù)，則輸出電壓 v0為周期性方波，如圖 14（b）所示。 a)電路圖 b)輸出波形圖 14 方波發(fā)生器及其輸出波形 積分器在函數(shù)信號(hào)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，積分器的基本電路如圖 15（a ）所示。為限制電路的低頻電壓增益，可將反饋電容 C 與一電阻 RF 并聯(lián)。則電路近似一個(gè)反相器，低頻電壓增益為 AVF= RF/R1實(shí)際的積分器電路如圖 15（b）所示。 a)電路圖 b)實(shí)際電路 c)輸出波形圖 15 積分器及其輸出波形 差分放大器具有恒流源的差分放大器，應(yīng)用十分廣泛。差分放大器電路如圖 16 所示。T T 4 與電阻 RER ER 共同組成恒流源電路，為差分對(duì)管的射極提供恒定電流 I0。晶體管 T1 與 TT 3 與 T4 的特性應(yīng)相同，電路參數(shù)應(yīng)完全對(duì)稱，改變 RP 可調(diào)整電路的對(duì)稱性。因此，差分放大器能有效地抑制零點(diǎn)漂移。圖 16 差分放大器電路 傳輸特性傳輸特性是指差分放大器在差模信號(hào)輸入下，集電極電流 iC 隨輸入電壓 vid 的變化規(guī)律，傳輸特性曲線如圖 17 所示。 25mV 以內(nèi)）時(shí)，i C1 隨 vid 線性增加，i C2 隨 vid 線性減少，IC1+IC2=I0 的關(guān)系不變，稱 vid 的這一變化范圍為線性放大區(qū)；在 vid 增加到使 T1 趨于飽和區(qū)，T 2 趨于截止區(qū)（v id 超過177。100mV） ，T1 飽和、T 2 截止時(shí)，i Ci C2 不再隨 vid 變化，稱 vid 的這一變化范圍為限幅區(qū)。因?yàn)?vc1=VCC iC1RC1，如果+V CC、R C1 確定，則 vc1 與i C1 的變化規(guī)律相同，V c()為晶體管截止時(shí)的電壓，V c(+)為晶體管飽和時(shí)的電壓。此傳輸特性可以同來設(shè)置差分放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，觀測(cè)電路的對(duì)稱性。如果電路參數(shù)完全對(duì)稱，則共模電壓增益 AVC≈0。常用共模抑制比 KCMR 來表征差分放大器對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，K CMR 愈大，說明差分放大器對(duì)共模信號(hào)的抑制力愈強(qiáng)，放大器的性能愈好。如果電路的對(duì)稱性很好，則 Vc1=Vc2≈0，示波器觀測(cè) vcv c2 時(shí)，其波形近似于一條水平直線。雖然電路參數(shù)不完全對(duì)稱，但由于 AVC≦1，放大器的共模抑制比也能達(dá)到幾十分貝，對(duì)共模信號(hào)仍具有較強(qiáng)的抑制能力。2 函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)方案函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波，方波，三角波等信號(hào)電壓波形的電路或儀器。本章將對(duì)基于單片集成芯片 MAX038 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)和基于晶體管、運(yùn)放 IC 等函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)這兩種方案進(jìn)行詳細(xì)闡述?？捎脝坞娫垂╇姡部呻p電源供電，他們的值為177。15 V，我們?nèi)?177。此方案的工作原理是當(dāng)給函數(shù)發(fā)生器 MAX038 接通電源時(shí)，