淮阴师范学院物理与电子电气工程学院。
一、 设计指标。
掌握正弦波、方波、三角波的波形产生原理，给出波形产生电路总体方案。
确定各单元电路中各元器件具体参数。
焊接电路板，进行调试。
方波峰-峰值up-p>=6v
三角波峰-峰值up-p>=10v
正弦波输出波形稳定、平滑。
二、 总体设计方案。
2.1 设计思路。
1）方波：
方波产生电路是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生电路。由于方波包含了极丰富的谐波，因此，这种电路又成为多谐振荡电路。这是在迟滞比较器的基础上连了一个积分电路，把输出电压经rf,c反馈到集成运放的反向端。
在运放的输出端引入限流电阻ｒ和两个背靠背的稳压管就组成了一个双向方波发生的电路。
2）三角波：
三角波产生电路主要是积分电路的正向和反向充放电时间常数相等。即与锯齿波产生的差别。积分电路利用虚地的概念，电容ｃ存在的漏电流也是产生误差的原因之一，选用泄漏电阻大的电容器可减少这种误差。
3）正弦波：
从结构上看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。振幅平衡和相位平衡是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。
2.2 设计图与波形图。
三、设计原理分析。
工作原理：假设t=0时电容c上的电压uc=0，而只会比较器的输出端为高电平，即uo=+uz。则集成运放同向输入端的电压为输出电压在电阻r1，r2上的分压结果，即u+=uz*r1/r1+r2.
此时输出电压+uz将通过电阻r向电容c充电，使电容两端的电压uc升高，而此电容上的电压接到集成运放的反向输入端，即u-=uc。当电容上的电压升到u-=u+时，滞回比较器的输出端将发生跳变，由高电平跳变为低电平，使uo=-uz，于是集成运放同相输入端的电压也立即变为u+=-uz*r1/r1+r2.输出电压变为低电平后，电容c将通过r放电，使uc逐渐降低。
当电容上的电压下降到u-=u+时，滞回比较器的输出端将再次发生跳变，由低电平跳变为高电平，即uo=+u。以后重复上述过程。如此反复的进行冲放电，滞回比较器的输出端反复的在高电平和低电平之间跳变，于是产生了正负交替的矩形波。
3.1各功能模块电路的设计。
1.方波信号产生单元。
方波输出电路。
工作原理：假设t=0时电容c上的电压uc=0，而只会比较器的输出端为高电平，即uo=+uz。则集成运放同向输入端的电压为输出电压在电阻r1，r2上的分压结果，即u+=uz*r1/r1+r2.
此时输出电压+uz将通过电阻r向电容c充电，使电容两端的电压uc升高，而此电容上的电压接到集成运放的反向输入端，即u-=uc。当电容上的电压升到u-=u+时，滞回比较器的输出端将发生跳变，由高电平跳变为低电平，使uo=-uz，于是集成运放同相输入端的电压也立即变为u+=-uz*r1/r1+r2.输出电压变为低电平后，电容c将通过r放电，使uc逐渐降低。
当电容上的电压下降到u-=u+时，滞回比较器的输出端将再次发生跳变，由低电平跳变为高电平，即uo=+u。以后重复上述过程。如此反复的进行冲放电，滞回比较器的输出端反复的在高电平和低电平之间跳变，于是产生了正负交替的矩形波。
2.三角波信号产生单元：
三角波产生电路为一积分电路。如图：
上图各量表达式如下：
当输入信号ｖi为正时，输出与输入成负相关；当其为负时，输出与输入为正相关。从而输出三角波。
3.电压跟随器：
4.二阶低通滤波。
3.2整体电路设计。
3.3电路的安装和调试。
电路的安装主要是焊接看似简单，却让我们费了一番功夫。需要掌握好操作技巧和经验，保证元件能顺利的焊接到电路板上。而且，最初元件摆放位置要安排合理。
调试时，要看电源负极线焊接位置是否错误。电路是否存在短路或者断路，这是最麻烦的问题。在对各个元件进行再次焊接之后，经过调试，就能得到要求的三种波形。
焊接调试之后的多功能函数信号发生器实物电路如下图：
3.4电路测试与使用说明。
元器件列表。
电阻：1k 一个；
10k 四个；
15k 一个；
20k 一个；
电容：0.1μf 三个；
运放：ua741 3个；
稳压管：6v １个；
细导线若干；
焊锡丝若干。
四、总结。电路设计是一项理论知识和操作实践相结合的实验。通过本次课程设计，我学会了各种比较器和电路等的实际运用。
在课程设计中，既要熟练掌握各个器件，各个电路的功能特性，还要周全考虑各个器件电路的衔接，以及对电路输出信号的影响。
同时对电路课程设计有了进一步的认知。通过老师的指点和讲解，能合理对实验报告排版，能把一篇还算拿得上桌面的设计报告自己处理出来，这是更要的一点。
最后，在此还要感谢老师对我们此次课程设计的热心帮助和耐心指导，使我们的设计电路得以顺利完成。
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