模拟电子技术实训报告信号源.docx

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模拟电子技术实训报告信号源

桂林电子科技大学信息科技学院

《模拟电子技术》实训报告

学号1152100135

姓名殷浩

指导教师：

齐庆堃窦文淼游骏

2013年1月5日

实训题目：

简易函数信号发生器

1整机设计

1.1设计任务及要求

1.1.1设计任务：

（1）结合所学的模拟电子技术知识，设计并制作完成一简易函数信号发生器。

1.1.2设计要求：

（1）频率范围：

100Hz~10kHz可调；

（2）幅度范围：

方波Upp≤12V，三角波Upp≤8V且幅度可调，正弦波Upp≥1V；

（3）自行设计电路所需电源电路。

1.2整机实现的基本原理及框图

1.2.1基本原理

函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。

其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路。

本课题需要完成一个能产生方波、三角波和正弦波的简易函数信号发生器。

产生正弦波、方波、三角波的方案有很多种，如先产生正弦波，然后通过比较器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；也可以先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波。

本次实训我们就用到了第二种。

1.2.2总体框图

±12V电压源需自行设计，直流稳压电源的设计框图如图所示，其基本原理参考直流稳压电源设计的资料。

2硬件电路设计

（1）、+12V、-12V直流稳压电源电路

直流稳压电压源一般由电源变压器、整流滤波电路级稳压电路所组成。

如下图：

1电源变压器

电源变压器的作用是将电网220V的交流电压V1变换成整流滤波电路需要的交流电压V2.

2整流滤波电路

整流滤波电路由整流二极管组成单桥式整流电路，将交流电压变成脉动的直流电压，再经过滤波电容滤除纹波，输出电压。

如下图：

3稳压电路

稳压电路的作用主要是清除电网波动及负载变化的影响，保持胡电压的稳定。

稳压电路是用集成稳压电路芯片实现的。

我这次用的稳压芯片是7812和7912。

如下图：

④查电路是否接通

检查电路是否接通的电路是由电阻和发光二极管组成，若电路正确的接通了发光二极管就会点亮。

如下图：

⑵方波产生电路

方波产生电路是由滞回比较器组成的，运放U1A与其他电阻及两个稳压二极管构成。

如下图：

⑵方波——三角波产生电路

方波通过一个积分电路形成三角波，三角波在经过一个由运放和电阻组成的放大电路将信号放大后输出。

如下图：

⑷三角波——正弦波转换电路

三角波通过差分电路形成正弦波，正弦波在经过一个放大电路将正弦波放大输出。

如下图：

3制作与调试过程

3.1绘图

（1）绘制原理图、PCB图

（2）领取电路元件，并对照元件表是否少元件

3.2印制电路板

（1）打印电路图

（2）将打印出来的PCB图印到转印纸上，并自行描绘不明显的线路

（3）腐蚀铜板

（4）钻孔（分0.8mm、1mm、1.2mm不同孔径）

（5）用砂纸擦去表面的油墨并涂上松香，防止电路氧化

3.3焊接

辨认元器件，按PCB图上的位置插上元件，并用烙铁和锡焊焊接好每个元器件，避免虚焊等问题

3.4调试

在实验室里接上示波器，出正常的波形后，调滑动变阻器、拨码开关实现各种波形的频率范围

⑴方波——三角波发生器的调装

由于比较器与记分器组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，所以这两个电路可以同时安装。

在安装电位器之前，要先将其调整到我们设计值，否则电路可能会不起震。

如果电路接线和元器件的大小都是正确的以及没有出现虚焊，则在接通电源后，就可以输出方波和三角波。

⑵三角波——正弦波的调装

调节滑动变阻器是三角波的输出幅度接近正弦波调节滑动变阻器改善波形。

如果输出波形一下正弦波失真，则应调整和修改电路参数，

1钟形失真:

传输特性曲线的线性区太宽

2平顶失真:

传输特性曲线对称性差，工作点Q偏上或偏下

3线性失真:

三角波的线性度较差引起的失真，主要受运放性能的影响

4电路测试

4.1测试仪器与设备

（1）数字万用表

（2）双踪示波器

4.2性能指标测试

⑴、+12V和-12V电压

⑵、方波的输出波形频率与幅度

⑶、三角波的输出波形频率与幅度

⑷、正弦波波的输出波形频率与幅度

4.3测试结果分析

测试结果：

正电压

负电压

方波幅度

三角波幅度

三角波幅度是否可调

正弦波幅度

11.7V

-12.04V

11.65V

7.05V

可调

1.54V

误差分析：

1.各元器件本身存在一定的误差。

2.测量时没有精确测出各项参数。

3.各元器件受温度、湿度等各项环境因素的影响导致参数不准确。

5实训心得体会

通过这次实训我明白了做一个电子产品的流程。

第一步，找材料理解每一部分电路的结构和功能，在原有的基础上加上自己所需要的要求，填写自己所需要的原器件清单；第二步，画原理图，不懂的及时辅导老师或自己查资料；第三步，把原理图导入到PCB板上去比合理的摆放器件，认真核对原理图和PCB图的管脚是否一一对应，根据实验板的大小在PCB板上设计大小，以及合理的设计走线规和焊盘大小，不同的器件要不同的焊盘大小，各个网络线的大小不同，走线时我们应尽量避免自动布线和走直线。

这次实训同时也使我进一步加深了模电知识，通过使用proterSE99进行作图，布线，重新使用起了原来所学的知识，也达到了检测我对过去所学的知识掌握的牢不牢固，懂得了如何自己制版，焊接，运用比较电路、积分电路、差分放大电路将方波转化为三角波，再将三角波转化为正弦波，明白了各个电路都有它自己的作用，同时锻炼了我的动手能力，学到了在课堂上学不到的东西，在实训中也遇到了很多困难，在调试的时候发现有三个电源线没接，于是又用铁丝将电源线连接起来，这才出了波形，完成了实训。

总而言之，有错误就要努力地去找出，要坚持不懈。

6参考文献

（1）清源计算机工作室.Protel99SE原理图与PCB及仿真.机械工业出版社

（2）李长俊.模拟电子技术.科学出版社

附录

附录1：

元件明细表

附录2:

电路原理图

附录3：

PCB图