模电正弦波函数发生器基础工程设计报告.doc

基础工程设计论文 题 目： 正弦波函数发生器设计 院 （系）： 电子工程与自动化学院 专 业： 测控技术与仪器 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2013年9月13日 摘 要 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。目 录 引言 ………………………………………………………………………1 1 设计任务及要求…………………………………………………………2 1.1 设计任务 …………………………………………………………………2 1.2 设计要求 …………………………………………………………………2 2 方案论证及选择…………………………………………………………2 2.1 概述及方案选择 …………………………………………………………2 2.2工作原理 …………………………………………………………………2 3 硬件电路的设计 …………………………………………………………3 3.1 单元电路结构………………………………………………………………3 3.2 总电路图 …………………………………………………………………4 3.3用Multisim10电路仿真 ……………………………………………………5 4 结果验证 …………………………………………………………………6 4.1实验过程中的故障、原因及排除方法 ………………………………………6 4.2测试结果 …………………………………………………………………6 5 设计总结 …………………………………………………………………7 参考文献………………………………………………………………………8 谢辞 …………………………………………………………………………9 附录 …………………………………………………………………………10 引言 在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。信号源在各种实验应用和实验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。 波发生器传统的模拟电子技术电路构成正弦波函数发生器设计 1.设计任务及要求 1.1 设计任务 1.2设计要求 频率范围50HZ-20KHZ 输出电压Vpp1V 波形特性：非线性失真5% 2.方案论证及选择 2.1 概述及方案选择： 正弦波发生器根据选频网络不同，常见有三种电路选择:RC振荡电路、LC振荡电路和石英晶体振荡电路。其中LC电路主要用于高频振荡电路，石英晶体振荡电路适用于要求振荡频率稳定的场合，RC电路主要用于低频振荡电路。根据构成放大电路主要元件的不同，常见的电路有晶体管振荡电路和集成运放振荡电路。根据本设计要求，本设计采用RC振荡电路产生低频振荡，使用集成运放作为振荡电路的放大元件。 2.2工作原理： 正弦波发生器的电路，其中集成运放作为放大电路，RC串并联网络是选频网络，它是一个接正反馈的反馈网络。另外R2和R1支路引入一个负反馈。RC串并联网络中的串联支路和并联支路，以及负反馈电路中的R1和R2真好组成一个电桥的四个臂，因此也称其为文氏电桥振荡电路。见图1。 图1 正弦波波发生电路框图 3.硬件电路的设计： 3.1单元电路结构 （1）选频网络 ：此电路采用RC串并联网络作为选频网络。见图2。 图2 （2）放大电路，见图3。 图3 放大电路 图3 （3）反馈网络，见图4。 图4 （4）稳幅环节，见图5。 图5 （5）LM324四运放的应用 LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。 每一组运算放大器可用图6所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图7。 图6 图7 3.2总原理图，见图8。 图8 3.3 用Multisim10电路仿真 （1）根据起振条件和幅值平衡条件需满足： 1+Rf/R1=3，用电位器可以调节