电子工艺课程设计-方波_三角波_正弦波发生器.doc

广州大学松田学院
课程设计论文
课程名称: 电子工艺课程设计
设计选题: 方波_三角波_正弦波发生器_
姓名:
学号:
专业班级: 09电气工程及其自动化
指导教师:
2011 年 12 月 21 日
方波_三角波_正弦波发生器
0907020134汪永平
摘要
波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。本文利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器,该发生器可通过555数字芯片,运放来组成RC积分电路,低通滤波电路来分别实现方波,三角波和正弦波的输出。它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。
关键词:多谐振荡器;积分电路;低通滤波电路
目录
摘要
1
、三角波、正弦波发生器方案 2
2
函数发生器的选择方案 3
4
方波发生电路的工作原理 4
方波--三角波转换电路的工作原理 5
--正弦波转换电路的工作原理 6
7
8
8
—三角波电路的仿真 8
—正弦波电路的仿真 9
5 protel制图及PCB板的制作和电路的安装 11
PCB原理图 11
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. PCB板底层布线图 13
将各元件安装到PCB板上 14
6电路的实验结果及分析 16
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方波---三角波转换电路的实验结果 16
17
17
18
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参考文献 20
附录 21
方波—三角波—正弦波函数信号发生器

、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
:方波、三角波、正弦波;
:在50-1000Hz范围内可调;
、三角波、正弦波发生器方案

图1 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图
首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波,然后由积分电路将方波转化为三角波,最后用低通滤波器将方波转化为正弦波,但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形,因为负载的变动将拉动波形的崎变。

正弦波
方波
三角波
积分电路
电压比较器
RC正弦波振荡电路
图2 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图
RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法,电路框图如上。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。此电路具有良好的正弦波和方波信号。但经过积分器电路产生的同步三角波信号,存在难度。原因是积分器电路的积分时间常数是不变的,而随着方波信号频率的改变,积分电路输出的三角波幅度同时改变。若要保持三角波幅度不变,需同时改变积分时间常数的大小。
函数发生器的选择方案
函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题未采用单片函数发生器模块8038。
方案一的电路结构、思路简单,运行时性能稳定且能较好的符合设计要求,且成本低廉、调整方便,关于输出正弦波波形的变形,可以通过可变电阻的调节来调整。而方案二,关于三角波的缺陷,不是能很好的处理,且波形质量不太理想,且频率调节不如方案一简单方便。综上所述,我们选择方案一。

方波发生电路的工作原理
图3 由555定时器组成的多谐振荡器
利用555与外围元件构成多谐振荡器,来产生方波的原理。
用555定时器组成的多谐振荡器如图3所示。接通电源后,电容C2被充电,/3时使555第3脚V0为低电平,同时555内放电三极管T导通,此时电容C2通过R3、Rp放电,Vc下降。/3时,V0翻转为高电平。电容器C2放电所需的时间为
tpL= ( R3 +Rp) C2ln2 (3-1) 当放电结束时,T截止,Vcc将通过R1、R3、Rp 向电容器C2充电,/3 /3所需的时间为
tpH=