班级：1班
学号：
姓名：
指导教师：汪鑫
设计日期：
成绩：
重庆大学城市科技学院电气学院
多功能信号发生器设计报告
一、设计目的作用
1.掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。
2.能熟练使用multisim10电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。 3.加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。
二、设计要求
1.设计任务
设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下： （1）输出频率，f=20Hz-5kHz 连续可调的正弦波、方波、三角波；座便轮椅
（2）输出正弦波幅度V=0-5V可调，波形的非线性失真系数<=5%；
（3）输出三角波幅度V=0-5V可调。
（4）输出方波幅度可在V=0-12V之间可调。
2.设计要求
（1）设计电路，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；
（2）测量技术指标参数；
（3）写出设计报告。
三、设计的具体实现
1、系统概述
1.1正弦波发生电路的工作原理:
正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路；反馈网络；选频网络；稳幅电路个部分。
正弦波振荡电路的组成判断及分类：
（1）放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，电路获得一定幅值的输出值，实现自由控制。
橡胶软化油（2）选频网络：确定电路的振荡频率，是电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。
（3）正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于其反馈信号。（4）稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定。
判断电路是否振荡。方法是：
（1）是否满足相位条件，即电路是否是正反馈，只有满足相位条件才可能产
阻火带
生振荡。
（2）放大电路的结构是否合理，有无放大能力，静态工作是否合适；
（3）是否满足幅度条件。
正弦波振荡电路检验，若：
(1)则不可能振荡；
(2)振荡，但输出波形明显失真；
(3)产生振荡。振荡稳定后。此种情况起振容易，振荡稳定，输出波形的失真小
常见的RC正弦波振荡电路是RC串并联式正弦波振荡电路，它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。串并联网络在此作为选频和反馈网络。它的电路图如下所
示：它的起振条件为：。它的振荡频率为：它主要用于低频振荡。要想产生更高频率的正弦信号，一般采用LC正弦波振荡电路。它的
水塔水位控制系统
振荡频率为：。石英振荡器的特点是其振荡频率特别稳定，它常用于振荡频率高度稳定的的场合。润滑油分析仪
RC正弦振荡电路
1.2 正弦波转换方波电路的工作原理:
在单限比较器中，输入电压在阀值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。而滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定的抗干扰能力。从反向输入端输人的滞回比较器电路如图a 所示，滞回比较器电路中引人了正反馈。从集成运放输出端的限幅电路可以看出， 弹
UO＝±UZ。集成运放反相输人端电位UP＝UI同相输入端电位
令UN=UP求出的UI就是阀值电压，因此得出
输出电压在输人电压u，等于阀值电压时是如何变化的呢？假设UI<-UT，那么UN一定小于up，因而UO＝+UZ，所以UP=+UYO。只有当输人电压UI增大到+UT，再增大一个无穷小量时，输出电压UO才会从+UT跃变为-UT。同理，假设UI>+UT，那么UN一定大于UP，因而UO＝-UZ，所以UP＝-UT。只有当输人电压UI减小到-UT，再减小一个无穷小量时，输出电压UO才会从-UT跃变为+UT。可见，UO从+UT跃变为-UT和从-UT跃变为+UT的阀值电压是不同的，电压传输特性如图b)所不。
从电压传输特性上可以看出，当-UT＜UI＜+UT时，UO可能是-UT，也可能是+UT。如果UI是从小于-UT，的值逐渐增大到-UT<UI<+UT，那么UO应为+UT；如果UI从大于+UT的值逐渐减小到-UT<UI<+UT，那么应为-UT。曲线具有方向性，如图b)所示。
实际上，由于集成运放的开环差模增益不是无穷大，只有当它的差模输人电压足够大时，输出电压UO才为±UZ。UO在从+UT变为-UT或从-UT变为+UT的过程中，随着UI的变化，将经过线性区，并需要一定的时间。滞回比较器中引人
了正反馈，加快了UO的转换速度。例如，当UO＝+UZ、UP=+UT时，只要UI略大于+UT足以引起UO
的下降，即会产生如下的正反馈过程：UO的下降导致UP下降，而UP的下降又使得UO进一步下降，反馈的结果使UO迅速变为－UT，从而获得较为理想的电压传输特性。
本电路中该电路的作用是将正弦信号转变成方波信号，其传输特性曲线如下图所示：
正弦波传输特性
1.3 方波转换成三角波电路的工作原理：
当输入信号为方波时，其输出信号为三角波，电路波形图如下：
