课题：方波信号和三角波信号发生电路
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设计要求(性能指标)：
﹙1﹚方波、三角波频率相同，f=100Hz, Δ f=±10％。 ﹙2﹚方波双极性信号，电压-6v～6v。
﹙3﹚用方波去驱动发光二级管。
﹙4﹚三角波峰值电压-10v～10v。
前言
电子设计课程技术是学生学习了“电子技术”课程，完成了相关模拟、数字基础实验，进行了电子元器件基本性能训练后，完成的一项综合性的实践活动，是电子技术课程十分重要的教学环节。通过课程设计，可以使学生初步掌握工程设计的方法和组织实践的基本技能，增强创新思维和工程设计能力，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
在电子课程设计中，通过了解，使用新技术、新器件，更清楚地认识到当前电子技术的飞速发展趋势，。同时，在课程设计中要大量识别、检测、焊接电子元器件，因此可以进一步强化学生电子元器件选择和使用的实际技能。在课程设计中，将传统、单一的单元电路理论知识，设计更新为有一定实际意义的具体电路；整个过程中，要完成方案的选择，实验电路的设计，电路的安装和调试等过程，有利于培养学生综合分析实际问题能力，较强的动手能力，团体合作精神。因此，通过课程设计，一方面可以巩固学生所学的电子技术知识；另一方面，既锻炼了学生的思维的广阔性，也培养了学生的创新能力和实际动手能力。
一般电子课程设计学时比较短，，根据实际情况，可以灵活选择课题，因此这里只提出一些基本要求。
（1）设计电路的选择能力。根据设计任务和指标，初选电路；通过查阅资料、分析和设计计算，最终确定电路设计方案。
（2）根据设计方案，完成原理电路图的绘制和仿真分析。
（3）电路制作、整机的装配和调试。根据设计电路，合理选择元器件并对其检测；按照装配焊接工艺要求搭接电路，并完成整机装配，最后对征集进行调试。
（4）整机参数测试。整机调试完成后，必须进行整机的参数测试，并将参数与设计指标相比较，若有差距，应该分析原因，并对整机各部分电路重新检验和调试。
（5）完成总结报告。课程设计完成后，必须完成设计报告。
信号发生器的设计、焊接及调试，不仅简单、省时，又让我们了解电子产品的装接过程及电子元器件的识别及质量检验；学习电路的设计技术；培养动手能力及严谨的工作作风。
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目录
一 设计框图及整体方案概述····························3
（一）设计原理与框图
（二）参数的确定
二 各单元电路的原理说明······························4
（一）方波发生电路的工作原理
（二）三角波发生电路的工作原理
三 上机画图及信号模拟图······························5
（一）上机画图
（二）信号模拟图
四 整机电路的安装过程及调试·························6
（一）安装过程
一 安装前的准备工作
二信号发生器的安装
（二）调试过程
五 本次实训的主要收获及体会··························6
六 附录（元器件清单）·································7 2
一 设计框图及整体方案概述
(一)设计原理与框图
1方波和三角波产生电路
根据任务可以把函数信号发生器分为比较器和积分器二大部分，其组成原理框图如图所示：
由原理图得到基础图形，如图所示：
2方波驱动发光二级管电路
这个电路是一个恒流电路，需要一个限流电阻，在仿真过程中需要一种最理想、最没有参数限制的一种运放。
（二）参数的确定
因为U方波=-6v～6v，U三角波=-10v～10v，所以R1／R2=6／10=3／5。R3与R6为限流电阻，设为200Ω。f=100HZ T=1／f=10ms ic=Cduc／dut ui-uc／R4=Cdu-uo
t／t uo=1／R4C∫0uidt 20=1／R4C∫01／2tuidt R4C=1.5ms。R4=15kΩ。所以设人
R1=12kΩ,R4=15kΩ,所以电路如图所示：
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二 各单元电路的设计方案及原理说明
（一）方波发生电路的工作原理
在此次的设计之中，方波产生电路是在迟滞比较器的基础上实现的，同相比较器的电路图如图所示：
B
图(a)为同相输入迟滞比较器原理电路，他是在同相输入单门限比较器的基础上引入了正反馈网络，其传输特性如图（b）所示。
门限电压的估算
由于比较器中的运放处于开环状态或者正反馈状态，因此一般情况下，输出的电压与输入电压不成线性关系，只有在输出电压发生跳变瞬间，集成运放两个输入端之间的电压才可近似认为等于零，即
UID≈0或u P≈UN= u1
设运放是理想的并利用叠加原理，则有
Up=Uth= R2VI／RI+R2 +R1V0／RI+R2
根据输出电压的不同值（UOH或VOL），可求出上门限电压分别为 u T+= R2VI／RI+R2 +R1VZ／RI+R2 UT-= R2VI／RI+R2 +R1VZ／RI+R2 门限宽度或回差电压为
A UT= UT+ -UT-=R(UOH-VOL)/ RI+R2
传输特性
设从u1=0，u0= VOH和u P = u T+ 开始讨论。
当u1由零向正方向增加到u P = u T+接近前，u0一直保持u0= VOH不变。当u1增加到略大于u P = u T+，则u0由VOH下跳到VOL，同时使u P下跳到u P = u T+。u0再增加，u0保持u0=vOL不变。
若减小u1，只要u1>u P= UT-，则u0将始终保持u0=vOL不变，只有当u1﹤u P= UT+时，u0才由vOL跳到VOH。其传输特性如图（b）所示。由上分析可以看出迟滞比较器的门限电压随输出电压的变化而变化。他的灵敏度相对单限电压比较器低一些，但是抗干扰能力大大提高了。
积分电路
4
当t=0
时接通电源，有u 01=-UZ,则-UZ经R2向C1充电，使输出电压按线性规律增长。当u1上升到门限电压u T+使u P=UN时，比较器输出u 01由-UZ上跳到+UZ，同时门限电压下跳到u T+值。以后u 01=+UZ,经过R2放电，u1的电位迅速下降到负值，当u1的值下降到门限电压UT-使u P=UN时，比较器输出u 01又由+UZ下跳-UZ到。如此循环，产生震荡。由于输入的为方波，所以输出波形为三角波。如图所示。
三 上机画图及信号模拟图
（一）上机画图
根据电路图在电脑上的Multisim2011软件画出电路图，画好后，“Simulate∕Instrument∕Oscilloscope”命令，屏幕会出现示波器图标。双击该图标将出现示波器的面板，如电路图右上方所示，然后根据电路图连接好。
（二）信号模拟图
连接好后，点一下仿真按钮就会出现如图所示波形：
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四 整机电路的安装过程及调试
（一）安装过程
一 安装前的准备工作
1、所需的基本工具：电烙铁、烙铁架、松香、万用表、焊锡丝、导线、尖嘴钳和万能板。
2、焊接工艺要求：1）在焊接之前要仔细的查看各元件的个数，以及用万用表测试各元件的性能是否为良好的。2）要清楚识别元件的种类和作用。3）要明白如何正确使用电烙铁。4）在焊接二极管时要分清正负极。5）在总体的焊接重要服从后级向前级安装，先小后大的原则。
二信号发生器的安装
1、首先认清电阻的大小，然后根据电路图把各电阻焊接在万能板上，接着将电容和两根稳压二极管及一根发光二级管焊接在万能板指定的地方，（注意：在焊接二极管时要分清正负极）然后将三个集成块按电路图焊接在相应的地方，最后根据电路图用导线将各原器连接起来。
2、连接好后用万用表检查各个节点是否有短路现象。如果正常，至此一个产生方波和三角波及用方波去驱动发光二级管的函数信号发生器就完成了。
（二）调试过程
安装完成后，将所有的四脚接在一起，将所有的七脚接在一起，将所有的二脚接在一起。接在一起后，分别接一根导线出来，最后四脚引出来的导线接数字万能表15V电源的负极，七脚引出来的导线接数字万能表15V电源的正极，二脚引出来的导线接数字万能表地，如果示波器上出现如图所示的图及调试完毕：
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五 本次实训的主要收获及体会
通过此次实训，我从中学到了很多宝贵的经验和知识。
在设计过程中，培养了理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了我独立工作的能力。当遇到问题时，只要认真思考，用所学的知识去一步一步的探索，是完全可以解决一切问题的。在过程中要时刻保持清醒的头脑，出现错误，一定要认真地冷静地去检查分析错误点，一步步得出原理图。 在安装时，我认为图都有了，依样画葫芦不是很简单吗？指指自己动手做时才发现看时容易做时难。人不能轻视任何事，就如焊接，给了我非常大的体会，真正让我明白了“看时容易做时难”的含义.不过通过自己的努力体会出了一番道理，焊接最需要注意的是焊接的温度和时间。焊接时要使电烙铁的温度高于焊锡丝，以烙铁接头的松香刚刚冒烟为好。焊接的时间不能太短，因为那样焊点的温度太低，焊锡丝融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊，而焊接时间长，焊锡容易流淌，使原件过热，容易损坏，还容易将万用板烫坏或造成虚焊短路现象。 总之通过此次信号发生器的设计安与装，让我明白了实践出真知。纵观古今，所有发明与创造无一不是在实践中得到检验的。如果没有足够的动手能力就奢谈在未来的科技尤其是实验研究中有所成就。在实习中，我锻炼了自己的动手技巧，提高了自己解决问题的能力实习使我更深刻地了解到了实践的重要性，通过实习我更加体会到“学以致用”这句话的道理，也让我明白只有将理论知识与实践充分地结合起来才能成为以后的高素质人才。终于体会到“实习前的自大，实习中的迷惘，实习后的感思”这句话的含义，有感思就有收获，有感思就有提高。 有时候我们自认为简单的事情，当做起来时才知道并不是我们想象的那么的简单。任何一件事要做好都要掌握一定的技术，还必须具备一定的素质才能完成。要了解一项技术，掌握焊接和电子工艺的操作技术，光靠看书本和讲解的理论知识是不行的。所谓实习就是要我们自己实际的去练习，去操作。要真正把从书本的理论知识转到实际操作、一定要在老师的指导下、讲解下进行操作，严格遵守操作规程，不可自己耍小聪明。
六 附录（元器件清单）
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