实验报告总结：多功能函数发生器

1.课题名称

多功能函数发生器之能产生矩形波和三角波的模拟电路

2.内容摘要

本实验设计的函数信号发生器可产生方波和三角波这两种波形，其输出频率可在1KHz至10KHz范围内连续可调。两种波形的幅值及方波的占空比均在一定范围内可调。报告将详细介绍设计思路和与所选用元件的参数的设计依据和方法

函数信号发生器是一种为电子测量提供符合一定要求的电信号的仪器，可产生不同波形、频率和幅度的信号。在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量,用信号发生器来模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。信号发生器可按照产生信号产生的波形特征划分为音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器。信号发生器用途广泛，有多种测试和校准功能。。

3.设计内容及要求
（1）设计、安装、调试一个能产生方波和三角波的电路，要求波形的频率在一定范围内可调，矩形占空比在一定范围内可调。

（2）用数码管显示波形频率；

（3）用中小规模集成电路（双列直插式）组件和部分分立元件实现所选定的电路；

（4）在计算机上用仿真软件进行仿真优化；

（5）搭建电路、调试，测试。

（6）写出设计总结报告。

4.比较和选定设计的系统方案，画出系统框图。

系统简要框图：

→

5.单元电路设计、参数计算和元器件选择说明

模电和数电中，能产生方波信号的电路很多。比如由运算放大器组成的滞回比较器、门电路或555定时器组成的多谐振荡电路。而方波信号经积分电路就可以方便的形成三角波或锯齿波信号。一个典型的电路是由两个运算放大器构成的方波-三角波发生器。

方案一：

方案二：

6.画出完整的电路图，并说明电路的工作原理

该电路图前半部分为滞回比较器，滞回比较器可产生方波；

后半部分为积分电路，可将矩形波变化为三角波。可以通过调节滑动变阻器R3和R6来改变占空比和频率。

7.组装调试的内容。

①使用的主要仪器和仪表

直流稳压电源 1台

示波器 1台

万用表 1台

集成电路：运算放大器、计数器、寄存器、门电路、555定时器若干

二极管、稳压管、电位器、电阻器、电容器若干

②调试电路的方法和技巧

使用直流稳压电源输出正负15V电压，CH1和CH2采用串联的方式，CH2的正极输出+15V,CH1的负极输出-15V，分别接至运放的正负极，而CH2的负极（或CH1的正极）接地。

③测试的数据和波形并与计算结果比较分析

④测试中出现的故障、原因及排除方法

１没有输出信号：调试时，输出端口并不能收集到相应的波形。

原因：在接地端没有引出地线

2元器件安装时的问题

a.将运放的接触端接错；

b.插线与九孔板插孔接触不好；

2.电路调试问题

a.三角波的上升沿比较粗，下降沿比较细。通过改变R2和C1的值不断改变波形频率，最后得到相对对称的三角波上升下降沿。

b.输出波形严重失真，通过检查有可能是CH1通路的接线没有用带勾子的线的缘故，更换接线后再重新调试，波形基本没有失真。

8.总结设计电路和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，提出改进意见和展望。

优点：能计较简单直观的显示矩形波和三角波，便于调整频率和占空比

缺点：集成程度还不够，而且准确度及精度都达不到进行工业生产的要求。

展望：加深对电子电路的认识，而且还及时、真正的做到学以致用，掌握常用元件的识别和测试；学会使用仿真软件对原理电路进行仿真；熟悉常用的仪器仪表；以及如何提高电路的性能等等

9.列出系统需要的元器件

运算放大器两个，可调电阻两个，稳压管 ，二极管两个，电阻、电容若干。

10.收获、体会

经过本次课程设计，让我对函数发生器的工作原理有了较深的理解，掌握了简易函数发生器的的功能、内部构造及其工作原理。利用运放电路制作出来的函数发生器具有线路简单，频率和幅度便于调节。它可可输出方波、三角波以及锯齿波等，输出波形稳定清晰，信号质量好，失真度小。系统输出频率范围较宽且经济实用。在这次课程设计的时间里，使我慢慢地学到了不少专业知识。

通过这次的课程设计，我受益匪浅，认识到了自己的许多弱点和缺点。理论联系实际，需要一段时间。要想做出一个实用的实物来，并不是自己想象中的那样简单。因为我们必须掌握一些必备的常识，比如，电路类型的判定以及电阻值的判定。我们也必须用科学的态度对待我们在实验中所遇到的问题，不能够自以为是，要用科学的房法来分析解决问题。应该以作为一个工程人员应用的素质去面对，发现问题，解决问题，在实验时应保持冷静，测试有条理。遵循物质客观规律，不随便改写实验数据。自己平时要多动手、多动脑，这样当问题来临时你就不会反应慢。该多画就多画些，比如，电路图的设计就应该多用Multisim画些，以便能增加你对该软件的熟练度，等下次用起来时称心如意，这样就不会浪费时间。

参考文献

模拟电子技术基础（第四版） 童诗白 华成英 主编

模拟电子实验报告册青岛大学电工电子出版

模电实验报告