多功能信號(hào)發(fā)生器-課程設(shè)計(jì)

1、123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15Jan2005SheetofFile:F:與與與與.ddbDrawnBy:VOVOMVOMVRefVitt多功能信號(hào)發(fā)生器多功能信號(hào)發(fā)生器——專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)1設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器構(gòu)成的能夠產(chǎn)生正弦波、方波和三角波的多功能信號(hào)發(fā)生器；2要求掌握運(yùn)放在開(kāi)環(huán)、正反饋下的工作特點(diǎn)，熟悉比較器電路，搞清其工作原理，掌握

2、正弦波發(fā)生器，方波發(fā)生器，三角波發(fā)生器的電路及其工作原理3設(shè)計(jì)技術(shù)要求：正弦波，1~3Hz和20~30Hz兩個(gè)頻率點(diǎn)用開(kāi)關(guān)切換；方波，直接對(duì)正弦波整形得到，并用紅色和綠色LED作限幅和顯示；三角波，直接對(duì)方波積分得到。4.繪制多功能信號(hào)發(fā)生器的電原理圖，并仿真；完成多功能信號(hào)發(fā)生器的實(shí)作，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。2.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理2.1運(yùn)放在開(kāi)環(huán)，正反饋下的特點(diǎn)運(yùn)放在開(kāi)環(huán)或引入正反饋下，它工作在限幅區(qū)（非線(xiàn)性工作區(qū)），這時(shí)運(yùn)放有兩個(gè)重要特點(diǎn)：1

3、）運(yùn)放的兩個(gè)輸入端不取電流。2）運(yùn)放的兩個(gè)輸入端不一定是等電位（是否等電位與輸入信號(hào)大小有關(guān)），而當(dāng)兩個(gè)輸入端等電位時(shí)，運(yùn)放的輸出狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。即當(dāng)V由小于V變至等于（稍大于）V時(shí)，運(yùn)放由正向限幅狀態(tài)變?yōu)樨?fù)向限幅狀態(tài)；當(dāng)V由大于V變至等于（稍小于）V時(shí)，運(yùn)放由負(fù)向限幅狀態(tài)變至正向限幅狀態(tài)。運(yùn)放只是在正向限幅和負(fù)向限幅兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換瞬間經(jīng)過(guò)線(xiàn)性工作區(qū)。2.2比較器圖1（a）是將運(yùn)算放大器在開(kāi)環(huán)下應(yīng)用構(gòu)成一個(gè)電壓比較器，輸入電壓Vi與參考電壓

4、VRef相比較，其傳輸特性如圖1(b)所示。當(dāng)時(shí)，即輸入電0VfRe?壓與零電平相比較，則稱(chēng)之為過(guò)零比較器。（a）開(kāi)環(huán)比較器（b）傳輸特性（c）波形變換123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:9Jul2005SheetofFile:E:與與與與與與與與與與與與與與.ddbDrawnBy:ViVoAVVVoiVVOMOMVRefRef若為了使輸出電壓的幅度被限制在，可采用雙向穩(wěn)壓管

5、DZ，電路如圖ZV?3所示，圖中R是穩(wěn)壓管的限流電阻。圖3具有限幅的滯回比較器2.3方波發(fā)生器方波發(fā)生器是一種能產(chǎn)生方波的信號(hào)發(fā)生電路，由于方波包含各次諧波分量，因此方波發(fā)生器又稱(chēng)為多諧振蕩電路。方波發(fā)生器的基本電路如圖4所示，它是由一個(gè)反相輸入的滯回比較器（其傳輸特性見(jiàn)圖2(b)）和一個(gè)RC積分電路組成。（a）方波發(fā)生器（b）波形圖圖4方波發(fā)生器及其波形圖電路接通電源瞬時(shí)，電路的輸出為正向限幅還是負(fù)向限幅純屬偶然，設(shè)輸出處于正向限幅，

6、即VO=VZ時(shí)，則電容C充電，其上電壓VC按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)VC上升到等于時(shí)，運(yùn)放的輸出翻轉(zhuǎn)為負(fù)向限幅，VO=Z211VRRR?VZ。若輸出處于負(fù)向限幅，即VO=VZ時(shí)，則電容C放電，其上電壓VC按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)VC下降到等于時(shí)，運(yùn)放的輸出又翻轉(zhuǎn)為正向限幅，Z211VRRR?如此循環(huán)不已，形成方波輸出電壓，波形圖見(jiàn)圖4（b）所示。由分析可知，輸出方波的周期為123456ABCD654321DCBATitleNumberRevision

7、SizeBDate:10Jul2005SheetofFile:E:與與與與與與與與與與與與與與.ddbDrawnBy:AR1KR47KR20KVz6VDzVoVi1f123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:1Feb2007SheetofFile:E:與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與與.ddbDrawnBy:R1KR47KR20KVz6VDzVo12C0.1uF10KR1