模电设计实验报告

报告是日常生活与学习的常见记录方式，报告有着明确的格式。在实际工作中，我们怎么样正确编写报告呢？以下是小编整理的关于《模电设计实验报告》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

第一篇：模电设计实验报告

模电实验总结报告

在本学期的模电实验中一共学习并实践了六个实验项目，分别是：①器件特性仿真;②共射电路仿真;③常用仪器与元件;④三极管共射级放大电路;⑤基本运算电路;⑥音频功率放大电路。

实验中，我学到了PISPICE等仿真软件的使用与应用，示波器、信号发生器、毫伏表等仪器的使用方法，也见到了理论课上学过的三极管、运放等元件的实际模样，结合不同的电路图进行了实验。当学过的理论知识付诸实践的时候，对理论本身会有更具体的了解，各种实验方法也为日后更复杂的实验打下了良好的基础。

几次的实验让我发现，预习实验担当了不可或缺的作用，一旦对整个实验有了概括的了解，对理论也有了掌握，那实验做起来就会轻车熟路，而如果没有做好预习工作，对该次实验的内容没有进行详细的了解，就会在那里问东问西不知所措，以致效率较低，完成的时间较晚。由于我个人对模电理论的不甚了解，所以在实验原理方面理解起来可能会比较吃力，但半学期下来发现理论知识并没有占过多的比例，而主要是实验方法与解决问题的方法。比如实验前先要检查仪器和各元件(尤其如二极管等已损坏元件)是否损坏;各仪器的地线要注意接好;若稳压源的电流示数过大，证明电路存在问题，要及时切断电路以免元件的损坏，再调试电路;使用示波器前先检查仪器是否故障，一台有问题的示波器会给实验带来很多麻烦。

做音频放大实验时，焊接电路板是我新接触的一个实验项目，虽然第一次焊的不是很好，也出现了虚焊的情况，但技术都是在实践中成熟，相信下次会做的更好些。而这种与实际相结合的电路，在最后试听的环节中，也给我一种成就感，想来我们的实验并非只为证实理论，也可以在实际应用上小试身手。

对模电实验的建议：①老师在讲课过程中的实物演示部分，可以用幻灯片播放拍摄的操作短片，或是在大屏幕上放出实物照片进行讲解，因为用第一排的仪器或元件直接讲解的话看的不是很清楚。②实验室里除了后面的几台，前面也时不时有示波器故障，如果没有发现示波器已故障的话会给实验带来麻烦。因此希望老师可

以教几个识别示波器是否故障的方法。③选题方面，从元件的认识逐渐过渡到焊电路板进行实验，内容涵盖面合理，没有更多的建议了。

感谢老师半学期来的教诲和指导!

第二篇：模电实验报告要求

实验二 晶体管共射极单管放大器 要求：完成实验内容

1、

2、

3、

4、5 实验报告要求：讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响;分析讨论在调试过程中出现的问题，总结实验的心得体会。

实验三 负反馈放大器

要求：完成实验内容

1、2. (1) 实验报告要求：根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。

实验四 射极跟随器

要求：完成实验内容

1、

2、

3、

4、5 实验报告要求：整理实验数据，并画出曲线UL=f(Ui);分析射极跟随器的性能和特点。

实验五 差动放大器

要求：完成实验内容

1、2 实验报告要求：整理实验数据，比较静态工作点和差模电压放大倍数的实验结果和理论估算值;比较差动放大电路单端输出时CMRR的实测值与具有恒流源的差动放大器CMRR实测值;根据实验结果，总结电阻RE和恒流源的作用。

实验六 集成运算放大器的基本应用 要求：完成实验内容

1、

2、

3、4 实验报告要求：整理实验数据，画出波形图(注意波形间的相位关系);将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。

实验七 低频功率放大器─ OTL 功率放大器 要求：完成实验内容

1、2.(1) 实验报告要求：整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率Pom等，并与理论值进行比较。

第三篇：模电课程设计报告

校训：守信

求实

好学

力行

模电课程设计报告

指导老师：

班

级:

学

号：

姓

名：

第 1 页 共 1 页

校训：守信

求实

好学

力行

多种波形发生器

一设计目的

1. 进一步加深理解波形电路的工作原理; 2. 熟悉多种波形发生器的工程设计方法; 3. 进一步熟悉MULTISIM的使用方法 二.设计任务要求

任务：采用集成运算放大器uA741为核心器件自行设计正弦波、方波、矩形波，三角波、锯齿波的多种波形发生器。并用虚拟电子平台MULTISIM仿真实现。

要求：1.各种波形频率：1.6KHZ

2.幅度：+/-6V

3.各波形规则，无失真，无杂波 三.设计思路

利用多谐振荡器产生方波信号输出，利用积分电路将方波变换成三角波，三角波经低通滤波电路可得到正弦波 四.电路图及仿真 1.矩形波仿真

校训：守信

求实

好学

力行

2.三角波仿真

3.正弦波

校训：守信

求实

好学

力行

4. 锯齿波

电路连线图如下：

校训：守信

求实

好学

力行

有源滤波器设计

一. 设计目的

1. 进一步理解由运放组成的RC有源滤波器的工作原理; 2. 熟悉掌握二阶RC有源滤波器的工程设计方法; 3. 掌握滤波器基本参数的测量方法; 4. 进一步熟悉EWB高级分析命令的使用方法 二. 设计原理

滤波器又称选频电路，其功能是让一定频率范围内的信号通过，而将此频率范围之外的信号加以抑制使其急剧衰减。 三. 设计要求

1. 自行设计一个低通滤波器，截止频率fo=2KHZ,Q=0.7，f>>fo处的衰减频率不低于-30Db/10倍频;

2. 自行设计一个高通滤波器，截止频率fo=500HZ，Q=0.8，f=0;5fo处的幅度衰减不低于30Db/10倍频;

第 5 页 共 5 页

校训：守信

求实

好学

力行

3. 自行设计一个带通滤波器，中心频率fo=100HZ,Q=1，Ao=2通带内允许的最大波动为+/-1Db 四. 设计电路及其仿真 1. 低通滤波器

思路：因为f>>fo处衰减频率不低于-30Db/10倍频，所以采用二阶电路。

0.37/2πRC=2KHZ 得：RC=0.02x10^(-3) Q=1/(3-Aup)=0.7 得：Aup=1+(Rf/R1)=11/7,由此Rf/R1=4/7

仿真如下：

2. 高通滤波器

第 6 页 共 6 页

校训：守信

求实

好学

力行

由Q=0.8=1/(3-Aup) 得：Aup=1+Rf/R1=7/4，由此，Rf/R1=3/4 fo=500HZ

得：RC=0.0001 因为5fo处的衰减频率不低于30Db/10倍频，故采用二阶电路

波形仿真如下：

3. 带通滤波器

Aup=1+Rf/R1 fo=1/2πRC 当C1=C2=C,R1=R,R5=2R时，Aup=QAuf fo=100HZ,Q=1,Aup=2,故Auf=2，R3=R2，RC=1/200π

校训：守信

求实

好学

力行

仿真波形如下：

繁用电表设计

一. 设计目的

1. 掌握由集成运算放大器组成的繁用表的工作原理;

2. 设计有集成运算放大器Ua741组成的交直流电压，电流表和欧姆表的实测电路; 3. 学习繁用表的组装和调试方法 二. 设计要求

1. 设计并仿真一个直流电压表，其测量范围为0-15V;

第 8 页 共 8 页

校训：守信

求实

好学

力行

2. 设计并仿真一个直流电流表，其测量范围为0-10mA; 3. 设计并仿真一个交流电压表，其有效值为0-5V,测量频率范围为50HZ-1KHZ;

4. 设计并仿真一个交流电流表，其测量交流电流有效值为0-10mA;

5. 设计并仿真一个欧姆表，其量程为0-1KΩ;

将以上设计组成一个完整的繁用表，分别用波段开关控制功能和量程切换。 三. 电路设计 1. 直流电压表

2. 直流电流表

校训：守信

求实

好学

力行

3. 交流电压表

4. 交流电流表

校训：守信

求实

好学

力行

5. 欧姆表

6. 完整的繁用表：用波段开关将各部分电路连一块，需要那一块用哪个电表，将开关拨到该电路的输入端。

会叫会眨眼的动物玩具电路设计

第 11 页 共 11 页

校训：守信

求实

好学

力行

一. 设计要求

利用振荡电路通过蜂鸣器发声及发光二极管闪光来模拟动物鸣叫和眨眼，并利用MULTISIM仿真实现。 二. 设计思路

用两块555时基电路为主要元件，两个发光二极管作为动物的眼睛，扬声器V3发声模拟动物的叫声。 三. 设计原理及电路

调节R1，R2，R3，R5的阻值使得扬声器发声像动物的叫声。

心得体会

1. 通过此课程设计，使我更熟练的掌握了Mulitisim软件的应用; 2. 同时对各种波形电路的组成和幅值及频率的调节有了更深刻的认识;

3. 对于有源滤波器的组成原理有了更为深的了解，知道了什么是通带截止频率及衰减频率;以及各滤波器的中心频率的调节;

第 12 页 共 12 页

校训：守信

求实

好学

力行

4. 会用集成运放组成繁用表，，掌握了其工作原理;

5. 555的使用拓宽了自己的知识面，使自己学有所用，能够运用集成运放组成设计一些有趣简单的电路;

6. 通过此次课程设计，提高了自己的动手能力，增长了知识，加深了对课本知识的理解。

第四篇：模电课程设计报告

函数信号发生器的设计与制作

张佳勇 欧美学院 机电科学与工程系电气工程及其自动化1001

摘要：

模拟电子电路中，常常需要何种波形信号，如正弦波、矩形波、三角波等，作为测试信号或控制信号等。为了采集的信号能够用于测量、控制、驱动负载或送入计算机，常常需要将信号进行变换，如将电压变换成电流、将电流变换成电压、将电压变换成频率与之成正比的脉冲。而我要做的就是设计一个能够同时产生正弦波、矩形波、三角波的这样一个电路。

矩形波电压只有两种状态，不是高电平就是低电平，所以电压比较器是他的重要组成部分，因为产生震荡，就是要求输出状态应该按一定的时间间隔交替变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持时间。我选用LM358这样一种比较器。

在产生矩形波的电路后面接一个三角波发生器，矩形波输入的前提条件下经过积分获得三角波。

在三角波为固定频率过频率变化很小的情况下，采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波。 关键词：

矩形波 三角波 正弦波 比较器 积分放大电路 低通滤波器 差分放大器

一、 设计任务及要求

1. 任务

设计一台函数信号发生器，能够发出方波信号、三角波信号和正弦波信号;

2. 要求

输出波形的频率范围是10HZ~100HZ 100HZ~1KHZ 1KHZ~10KHZ，且连续可调; 方波幅值是10V，失真较小; 三角波峰值30V; 正弦波幅值为10V; 各种波形幅值均连续可调;

二、 方案设计与论证

方案一

应用运算放大器做出的比较器电路产生方波，方波通过积分电路产生三角波，再由三角波通过低通滤波电路产生正弦波。 方案二

由比较器和积分器组成方波——三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波(三角波的频率可通过电容的大小进行更改)，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，

1 因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

三、 单元电路设计与参数计算

1. 方案一

没有接通时，=0V，滞回比较器=+同时=+跳变到-当=-给C冲电，使。 时，=

·(-)，同时C使

降低，在在

﹥之前=-不

，则集成运放同相输入端=﹥之前，=+

不变;当

·，﹥时，

由0上升，在变，当方波部分 时，跳变到+。

方波的波幅由稳压二极管的参数决定，方波的周期取决于充放电回路RC的数值。若R或C其中一个增大，周期T也会增大。 ≈≈T=T=(

三角波部分

在方波发生电路中，当阈值电压数值较小时，可将电容两端的电压看成是近似三角波。所以只要将方波电压作为积分运算电路的输入，在其输出就得到三角波电压。当方波发生电路的输出电压线性下降：而当

=+

=-时，积分运算电路的输出电压

将C C ≈()C

)

时，将线性上升。

不是+

就是-，所以输出电压的表达式为

积分电路的输入电压式中

()为初态时正好从-2

跃变为+，则式子变为

积分电路反响积分，随时间的增长线性下降，一旦=从+跃变为-，式子变为

，再稍减小，将

()为产生跃变时的输出电压。积分电路正向积分，

，再稍加增大，

将从-跃变为+

随时间的增长线性，回到初态，积分增大，一旦电路又开始反向积分。电路重复上述过程。因此产生震荡。 由以上分析可知，是三角波，幅值为±

;

是方波，幅值为±

，由于积分电路引入了深度电压负反馈，所以在负载电阻相当大的变化范围里，三角波电压几乎不变。 设正向积分起始值为-，中了值为+

，积分时间为二分之一周期，则有

震荡频率为f=调节电路中的

，可以改变震荡频率和三角波的幅值。

在三角波电压为固定频率或频变化很小的情况下，可以考虑低通滤波的方法将三角波变换为正弦波，输入电压的频率等于输出电压的频率。

将三角波按傅里叶级数展开

其中方案二

方波电路的工作原理

从一般原理来分析，可以在滞回比较器电路的基础上，靠正反馈和RC充放电回路组成矩形波发生电路。由于滞回比较器的输出只有两种可能的状态：高电平

3 是三角波的幅值 或低电平。两种不同的输出电平使RC电路进行充电或放电，于是电容上的电压升高或降低，而电容的电压有作为滞回比较器的输入电压，控制其输出端状态发生跳变，从而使RC电路有充电过程变成放电过程或相反。如此循环往复，周而复始，最后在滞回比较器的输出端即可得到一个高低电平变化周期性交替的方波信号。

设Uo1=+Uz,则

U+ = R2(+Uz)/(R2+R3+Rp1) + (R3+Rw1)Uia/(R2+R3+ Rp1)=0

(1) 将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia_为

Uia_

=R2*Uz/(R3+ Rp1)

(2) 若Uo1=- Uz，则比较器翻转的上门限电位Uia+为

Uia+=- R2(-Uz)/(R3+ Rp1)=Uia_ = 2*R2*Uz/(R3+ Rp1)

(4)

3. 方波——三角波转换原理

在产生方波信号之后，利用此波形输入到一个积分电路便可输出一个三角波。由于三角波信号是电容的充放电过程形成的指数曲线，所以线性度较差。为了能够得到线性度比较好的三角波，可以将运放和几个电阻、电容构成积分电路。 运放接成积分电路形式，利用电路的自激振荡，由滞回比较电路输出的方波信号，经过积分电路后产生三角波信号，输出。运放U2与R

4、RP

2、C4及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出Uo2为

Uo2=-∫Uo1*dt/(R4+Rp2)C4

当Uo1=+Uz时，

Uo2= -(+Uz)t/(R4+Rp2)C4 = -Uz*t/(R4+ Rp2)C4

当Uo1=- Uz时，

Uo2= -(-Uz)t/(R4+ Rp2)C4 =Uz*t/(R4+ Rp2)C4

4 方波-三角波的频率为：

f=(R3+R)/4R2(Rp14Rp2)C

其中

R2/(R3+Rp1)≥1/3 取R2=10KΩ ,则R3Rp1=30 KΩ 取R3=20 KΩ，则Rp1=20 KΩ 由于f=(R3+Rp1)/4R2(R4Rp2)C

故R4Rp2=3/4fc 取R4=5.1KΩ,Rp2=100 KΩ 当10 Hz≤ƒ≤100 Hz, 取C=1μF; 当100 Hz≤ƒ≤1KHz, 取C=0.1μF; 当1KHz≤ƒ≤10KHz, 取C=0.01μF.

三角波——正弦波转换电路的工作原理

本设计方案中主要采用有差分放大器来完成。差分放大器为输入阻抗高，抗干扰能力强，可以有效的抑制零点漂移，利用差分放大电路传输特性曲线的非线形，将三角波型号转化为正弦波信号，传输特性曲线越对称，线形区越好，三角波的幅值U应正好是晶体管饱和区和截止区。运放U2与R

4、RP

2、C4及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出Uo2为Uo2=-∫Uo1*dt/(R4+Rp2)C4 途中RP3调节三角波的幅度，RP4调节差分放大电路的对称性，其并联RE1用来减小差分放大电路的线形区，电容C

5、C

6、C7为隔直电容。由于输出频率较低，所以其容量一般较大。C8为滤波电容，以消除谐波分量，改善输出波形，差分放大器的静态工作点可通过观测传输型曲线，调整RP4和R6确定。

四、 总原理图及元器件清单 原理图

1、 方案一

5

2、 方案二

6 原件清单

原件序号123456789原件名称双踪示波器运算放大器二极管稳压二极管电阻滑动变阻器电容开关电源主要参数XSCLM324AJ1N9141N4740A1K,25K,50K,500K5OK,100K30nF,10nF,430nF5V数量334273313备注

五、 性能测试与分析 1. 方波

方案一

R5=50KΩ，50%

7

R5=50kΩ 15%

方案二 RP1=50K 50% 闭合S1

闭合S2

8

闭合S3

9 2. 三角波： 方案一

R5=50K 50%

R5=50K 15%

10 方案二： RP1=50K 50% 闭合S1

闭合S2

11

闭合S3

3. 正弦波： 方案一

R5=50K 50%

12 R5=50K 15%

方案二

RP1=50K 50% 闭合S1

13

闭合S2

闭合S3

14

六、 心得体会

由于此次是第一次课程设计，所以心情无比的亢奋，对于仿真成功后有着很强烈的满足感。动手能力也是可到了很高的提高。从中我发现自己并不能很好的熟练去使用我所学到的模电知识。此次通过理论与实践的结合，我从中更加理解的知识的深刻含义。

作为一个大三的学生，我认为此次的课程设计是十分有必要的，也是十分有意义的。在已度过的大学实践里面，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课程理论知识运用到实践中去呢?我认为此次课程设计就是一个良好的平台。

由于电路比较简单，并且只是仿真，并不是真正的生产，所以我们基本上能有章可循，完成起来并不困难。吧过去熟悉的定型分析、定量计算，元器件选择等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。这对今后从事技术工作无疑是个启蒙训练。通过这种综合训练，我们可以掌握电路设计的基本方法，提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际能力，为以后的实际工作大家基础。

七、 参考文献

【1】 康华光等，《模拟电子技术基础》(第五版)，高等教育出版社，2006;

【2】 邱关源，《电路》(第5版)，高等教育出版社，2006;

【3】 彭介华主编：《电子技术课程设计指导》，高等教育出版社，2005年出版;

【4】 陈大钦主编：《电子技术基础实验-电子电路实验、设计、仿真》，高等教育出版社，2002年出版;

【5】 毕满清主编：《电子技术实验与课程设计》，机械工业出版社，2005年出版。

15

第五篇：模电课程设计报告

模拟电子课程设计

目录

1 课程设计的目的与作用······················································1 2 设计任务及所用multisim软件环境介绍·······································1 2.1设计任务······························································1 2.2所用multisim软件环境介绍·············································1 2.2.1 Multistim 10简介·················································1 2.2.2 Multistim 10主页面···············································2 2.2.3 Multistim 10元器件库·············································2 2.2.4 Multistim 10虚拟仪器·············································3 2.2.5 Multistim 10分析工具·············································3 3 电路模型的建立····························································3 3.1原理分析······························································3 3.2函数信号发生器各单元电路的设计········································5 3.2.1方波产生电路图····················································5 3.2.2方波—三角波转换电路图············································5 3.2.3正弦波电路图······················································6 3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图····························6 4 理论分析及计算····························································7 4.1方波发生电路··························································7 4.2方波—三角波··························································7 4.3正弦波································································7 5 仿真结果分析······························································8 5.1仿真结果······························································8 5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示····························8 5.1.2方波—三角波转换电路的仿真·······································10 5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真·······································11 5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真·································12 5.2结果分析·····························································13 6 设计总结和体会···························································133 7 参考文献·································································144

I

模拟电子课程设计

1 课程设计的目的与作用

1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。

3.通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。

5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度

2 设计任务及所用multisim软件环境介绍

2.1 设计任务

设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路

1)输出各种波形工作频率范围：10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。 2) 输出电压：正弦波U=3V , 三角波U=5V , 方波U=14V。 3) 波形特征：幅度连续可调，线性失真小。

4)选择电路方案，完成对确定方案电路的设计;计算电路元件参数与元件选择、并画出各部分原理图，阐述基本原理。

2.2 所用multisim软件环境介绍

2.2.1 Multistim 10简介

Multistim是美国IIT公司推出的基于Windows的电路仿真软件，由于采用交互式的界面，比较直观，操作方便，具有丰富的元件库和品种繁多的虚拟仪器，以及强大的分析功能等特点，因而得到了广泛的应用。

模拟电子课程设计

2.2.2 Multistim 10主页面

启动Multistim 10后，屏幕上将显示主界面。主界面主要由菜单栏、系统工具栏、设计工具栏、元件工具栏、仪器工具栏、使用中元件列表、仿真开关、状态栏以及电路图编辑窗口等组成。

2.2.3 Multistim 10元器件库

Multistim 10提供了丰富的元器件，供用户构建电路图时使用。在Multistim 10的主元器件库中，将各种元器件的模型按不同的种类分别存放若干个分类库中。这些元器件包括现实元件和虚拟元件。从根本上说，仿真软件中的元器件都是虚拟的。这里所谓的现实元件，给出了具体的型号，它们的模型参数根据该型号元件参数的典型值确定。现实元件有相应的封装，可以将现实元件构成的电路图传送到印刷电路板设计软件Uliboard 10中去。而这里所谓的虚拟元件没有型号，它的模型参数是根据这种元件各种型号参数的典型值，而不是某一种特定型号的参数典型值确定。虚拟元件的某些参数可以由用户根据自己的要求任意设定，如电阻器的阻值，电容器的容值以及三极管β值等，这对于教学实验的仿十分方便。虚拟元件没有相应的封装，因而不能传送到Uliboard 10中去。另外，Multistim 10的元器件库还提供一种3D虚拟元件，这是Multistim以前的版本并没有。这种元件以三维图形的方式显示，比较形象，直观。Multistim 10还允许用户根据自己的

需要创建新的元器件，存放在用户元器件库中。如图1所示

图1 Multisim 10 主界面

模拟电子课程设计

2.2.4 Multistim 10虚拟仪器

Multistim 10提供了品种繁多，方便实用的虚拟仪器。取用这些虚拟仪器，只当连接在构建的电路图中，可以将仿真的结果以数字或图形的方式实时显示出来，比较直观。虚拟仪器的连接和操作方式与实验室中的实际仪器相似，比较方便。点击主界面中仪表栏的相应按钮即可方便地取用所需的虚拟仪器。元件工作栏如图2所示，虚拟仪表栏如图3所示。

图2 元件工具栏

图3 虚拟仪表栏

2.2.5 Multistim 10分析工具

分析菜单如图4所示。

图4 分析菜单

3 电路模型的建立

3.1原理分析

函数信号发生器是是由基础的非正弦信号发生电路和正弦波形发生电路组合而成。由

模拟电子课程设计

运算放大器单路及分立元件构成，方波——三角波——正弦波函数信号发生器一般基本组成框图如图1所示。

图1 函数信号发生器框图

1、方波—三角波—正弦波信号发生器电路有运算放大器及分立元件构成，其结构如图1所示。他利用比较器产生方波输出，方波通过积分产生三角波输出， 三角波通过差分放大电路产生正弦波输出。

2、利用差分放大电路实现三角波—正弦波的变换

波形变换原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性，波形变换过程如图2所示

图 2 三角波和正弦波得转换示意图

模拟电子课程设计

由图2可以看出，传输特性曲线越对称，线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。

3.2函数信号发生器各单元电路的设计

3.2.1方波产生电路图

3.2.2方波—三角波转换电路图

模拟电子课程设计

3.2.3正弦波电路图

3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图

模拟电子课程设计

4 理论分析及计算

4.1方波发生电路

方波发生电路构成同相输入迟滞比较器电路，用于产生输出方波。可变电容C1具有调频作用，可用于调节方波的频率。使产生的频率范围在10~~100Hz。

方波振荡周期 T = 2 R1 C1 ln(1+2R4/R3)。

R1=7K，R3=7K ，R4=7K。

振荡频率 f = 1/T。可见，f与C1成反比，调整电容C1的值可以改变电路的振荡频率。图中稳压管 D1 D2 为调整方波幅值，UP-P = D1 +D2=14V。

4.2方波—三角波

方波——三角波电路中构成同相输入迟滞比较器电路，用于产生输出方波。可变电容C1具有调频作用，可用于调节方波的频率。运算放大器U1与电阻R5及电容C2构成积分电路，用于将U2电路输出的方波作为输入，产生输出三角波。

图中R6在调整方波—三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。若要求三角波的幅值，可以调节可变电容C2。

三角波部分参数设定如下：

对于输出三角波 其振荡周期 T = (4 R5 R6 C2) / R3 ，f = 1/T。 而要调整输出三角波的振幅，则需要调整可变电容C2的值。以使三角波UP-P = 5V。

4.3正弦波

改变输入频率，是电路中的频率一定时三角波频率为固定或变化范围很小。加入低通滤波器，而将三角波转化为正弦波。在图5中当改变输入频率后，三角波与正弦波的幅度将发生相应改变。由于

振荡周期 T = (4 R5 R6 C2) / R3，

C2为调节三角波的幅度使UP-P = 5V，R10调节输出正弦波得幅值UP-P = 3V。 三角波→正弦波的变换主要用差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高、抗干扰能力强等优点。特别是做直流放大器时，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性的非线性。

模拟电子课程设计

5 仿真结果分析

5.1仿真结果

5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示

方波仿真图形

模拟电子课程设计

三角波仿真图形

模拟电子课程设计

5.1.2方波—三角波转换电路的仿真

方波—三角波转换电路的仿真图形

模拟电子课程设计

5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真

三角波—正弦波转换电路仿真图形

模拟电子课程设计

5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真

方波—三角波—正弦波转换电路仿真图形1

模拟电子课程设计

方波—三角波—正弦波转换电路仿真图形2 5.2结果分析

输出电压

方波信号接入示波器仿真，调节C1，得方波峰峰Vpp=14 V;

撤除方波信号并接入三角波信号，调节C2，测得三角波峰峰值Upp=5 V; 将正弦波信号接入示波器，调节R10，测得正弦波峰峰值Upp=3V。

6 设计总结和体会

从课程设计开始就纠结实验方案，太简单感觉没啥意思，太难了又担心调试不出来。抱着试试看看的态度，先选了一个比较复杂的电路，连了半天才连出来，调试的时候发现没有达到效果。于是，接着该方案，越改越简单，最后一次课验收才通过。

模拟电子课程设计

通过这次的课程设计，我发现《模拟电子技术》这门课没有学好，理论知识掌握得不够牢靠，很多原理还不是很明白，电路的分析能力有待提高，需要更好的掌握各种数电以及模电的元器件原理性能参数，应提高自己查阅资料以及使用仿真软件Multisim，画图软件Altium Designer的能力。通过这次设计也使我得到了极大的锻炼。

在设计的过程中遇到了不少问题，虽然整体思路上时没有错误的，但是在细节方面把握不足，而设计一个电路重要的一面就是对细节的把握

这次课程设计，我通过操作可以较熟练地运用Multisim进行一些电路的仿真实验，并且能够运用一些虚拟仪器一些以理想化的数据进行分析，从而形象的理解各种电路的特点，从而可以利用其特点进行一些电路的设计。

实践是检验真理的唯一标准，本次课程设计让我对自己的专业有了更深层次的了解，也锻炼了我们以后作为一名电子工作者应该具备的素质。

7 参考文献

[1] 清华大学电子学教研组编. 杨素行主编. 模拟电子技术基础简明教程.3 版.北京：高等教育出版社，2006. [2] 童诗白主编.模拟电子技术基础.3版.北京：高教出版社，2001. [3] 李万臣主编.模拟电子技术基础与课程设计.黑龙江：哈尔滨工程大学出版

社，2001. [4] 胡宴如主编. 模拟电子技术. 北京： 高等教育出版社，2000.