南昌工程学院
《多信号发生器的设计》课程设计说明书
题 目 《 多信号发生器设计》
课 程 名 称 电子线路
系 院 信息工程学院 专 业 通信工程 班 级 09通信工程
学 生 姓 名 游 江 龙 学 号 2009100260 设 计 地 点 电子信息楼B403 指 导 教 师 高慧娟
设计起止时间： 2012 年 6 月 4 日 至 2012 年月 15 日
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目 录
一．需求分析 .................... 2 二．系统总体设计 ................ 2 三. 详细系统设计 ................ 4 四．调试与维护 .................. 6 五．结束语 ...................... 8 六．参考文献： .................. 8
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一． 需求分析
用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号，本设计可以产生可变频率及幅度的方波、正弦波及三角波，并通过简易的方法来对输出信号频率和幅度进行自适应调整及功率与外接负载的自动适配。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波；也可以首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波等等。
作为一种自适应控制系统，此信号发生器能够根据受控对象及其工作环境变化，对要求的性能指标与实际系统的性能进行比较，根据所获信息，相应修正控制规律或调整系统参数，使系统能够保持最优或次优化工作状态，从而获得满意性能。
二．系统总体设计
本课程设计采用分立元件实现非稳态的多谐振振荡器，然后根据需要加入积分电路的构成正弦，矩形，三角等波形发生器。原理框图如下。
图1 原理框图本
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设计要求实现一个信号发生器，能够产生正弦波，三角波和方波,且要求输出波形的频率，幅度均可调。函数信号发生器的实现方法通常有以下几种：用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定；可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生；利用单片集成芯片的函数发生器；利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器。根据《低频电子技术基础》所学的知识和电子实习中对Protel SE99的运用可以设计由分立器件组成多信号发生器。对于函数信号产生电路，一般有多种实现方案，如模拟电路实现方案、数字电路实现方案(如DDS方式)、模数结合的实现方案等。本次课程设计是针对低频的，故采用模拟电路实现方案。
方案一、正弦波发生器产生正弦波信号，然后用过零比较器产生方波，再经过积分电路产生三角波，其电路框图如下图所示。
这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。
方案二、由三角波，方波发生器产生三角波和方波信号，然后通过转换电路（差分放大器），将三角波换成正弦波信号，其电路框图如下所示：
正弦波方波三角波正弦波发生器过零比较器积分器
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差分电路比较复杂，故采用方案一的电路图。
三. 详细系统设计
RC桥式正弦振荡电路：RC桥式正弦振荡电路如图2-2所示。其中R1、C1和R2、C2为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间，构成正反馈，以产生正弦自激振荡。R3、RW及R4组成负反馈网络。
15K?RW50K?D2D1R3 R42.2K? 10K?AV0R215K?R1 C20.01?FC10.01?F?当：R1=R2=R，C1=C2=C时，电路的振荡频率f ：
起振的幅值条件：
RfR3?212?RC调节R2可以改变正弦波的频率，调节RW可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使电压增益满足振荡的幅度条件
迟滞比较器的电路图如下图所示。在实际电路中为了满足负载的需要，通常在集成运放的输出端加稳压管限幅电路。
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多波形发生器
