正弦波方波三角波信号发生器

1附件2：课程设计报告格式课题：正弦波方波三角波信号发生器专业：物联网工程班级：2班学号：1XXXXXX姓名：过客指导教师：设计日期：成绩：2重庆大学城市科技学院电气学院正弦波方波三角波信号发生器设计报告一、设计目的1.掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。2.能熟练使用multisim10电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。3.加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。二、设计任务与要求1.设计任务和要求设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下：基本要求：○1输出频率为300Hz，误差小于2%。○2正弦波输出幅度不小于5V，矩形波输出幅度不小于500mV，三角波输出幅度不小于20mV。○3要求波形失真小，电路工作稳定可靠，布线美观。发挥部分：○1改进电路使矩形波幅度不小于5V，三角波幅度幅度不小于1V，且波形失真小。○2改进电路使输出频率能在一定范围内可调，如1Hz~1kHz可调。三、设计的具体实现1、系统概述本信号发生器由RC正弦波振荡器、滞回比较器、积分器三部分组成。经过RC正弦波振荡器输出正弦波信号，再经过滞回比较器电路输出方波信号，经过积分电路模块输出三角波信号。其原理图如下：正弦波方波三角波RC正弦波振荡滞回比较器积分3RC正弦波选频网络的输入信号有放大电路输出端提供，RC选频网络的输出又反馈到放大电路的输入端，调节滑动变阻器R3使反馈电路的的增益大于3满足起振的条件。电路的振荡频率为f=1/2πRC电路起振的幅值条件Rf=R3Rf=2R11-1RC正弦波自激振荡电路图4图1-2示波器波形图图1-3正弦波实测波形图5二方波产生电路滞回比较器中，输入电压在阀值电压附近的任何微小变化，都能引起输出电压的跃变，不管这种微小变化来源于输入信号还是外部干扰。滞回比较器具有滞回的特性，拥有一定抗干扰的能力。其原理电路图为2-1，输入正弦波会产生方波；其仿真图形如2-2所示。2-1方波产生电路图62-2仿真方波图2-3实测方波7三角波发生器三角波的主要构成电路为积分运算电路，但要得到稳定的三角波，则还需要向积分运算电路提供一个稳定的方波输入信号（由上一级方波发生电路提供）。上一级滞回比较器输出的方波加在积分电路的反相输入端，而积分电路输出的三尖瓣又接到滞回比较器的同相输入端，控制滞回比较器输出端的状态发生跳变，从而在后面集成运放的输出端得到周期性的三角波。由于积分电路引入了深度负反馈，所以在负载电阻相当大的变化范围内，三角波的电压几乎不变。图3-1积分电路8图3-2三角波波形图图3-3三角波实测波形9四、总结（设计过程中遇到的问题及解决办法，课程设计过程体会，对课程设计内容、方式、要求等各方面的建议）(1)在设计电路图的时候，对课本上的知识点不熟悉，导致无法输出波形、进行仿真。(2)在设计电路图的时候，不够仔细，将元器件的信号、参数、安装顺序搞错。(3)在模拟学习机上对电路图进行连接的时候，忽略了元器件的类型与参数，导致容易出现错误。(4)把电路的串并联搞反，导致波形无法输出。(5)在焊接电路的时候，工艺不到位，出现焊接虚焊的情况。(6)焊接电路的时候，容易将相连焊点连接在一起导致短路情况的出现。五、附录图4-1完整电路图10图4-2焊接电路11序号元件名称型号数量备注1运算放大器LM32412瓷片电容0.01uF23瓷片电容1uF1必须是无极性4双向二极管1N47352二极管1N414825色环电阻1/4W1kΩ16微调电阻3kΩ17色环电阻1/4W10kΩ68色环电阻1/4W52.3kΩ2