2013电子设计竞赛复试题波形发生器

波形发生器

徐威

（宁波大学 信息科学与工程学院，浙江 宁波 315211）

摘要：使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、一次和三次正弦波。进行方案设计，制作出实际电路使其达到实验要求的各项指标。

一、设计任务与要求

使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片，设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。给出方案设计、详细电路图和现场自测数据及波形。

设计制作要求如下：

1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中 的一种波形，每通道输出的负载电阻均为600欧姆。

2、四种波形的频率关系为1:1:1:3（3次谐波）；脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8KHz～10KHz，输出电压幅度峰峰值为1V；正弦波Ⅱ输出频率范围为24KHz～30KHz，输出电压幅度峰峰值为9V。脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真（使用示波器测量时）。

频率误差不大于10%；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。脉冲波占空比可调整。

3、电源只能选用+10V单电源，由稳压电源供给，不得使用额外

波形发生器的设计

1选题背景

波形发生器又名信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。雷达、通信、宇航、遥控遥测技术和电子系统等领域都随处可见波形发生器的应用。如今作为电子系统心脏的信号源的性能很大程度上决定了电子设备和系统的性能的提高，因此随着电子技术的不断发展，现今对信号源的频率稳定度、频谱纯度和频率范围以及信号波形的形状提出越来越高的挑战。

1.1指导思想

利用NE555勾成多谐振荡器产生方波，根据LM324输出的锯齿波分别通入低通滤波器和高通滤波器就可以输出正弦波I、正弦波U。

1.2方案论证

方案一：使用NE555芯片构成多谐振荡器，输出方波，通过锯齿波发生电路产生锯齿波，然后通过一个f H =10KHz的低通滤波器，通过滤波产生一次，8KHz到10KHZ的正弦波，然后再让锯齿波通过一个24KHz~30KHZ勺带通滤波器，输出三次正弦波。其中滤出三次谐波的理论依据是，由于锯齿波是一个关于t的周期函数，并且满足狄里赫莱条件：在

一个周期内具有有限个间断点，且在这些间断点上，函数是有限值；在一个周期内具有有限个极值点；绝对可积。

方案二：使用功放构成文森桥式震荡电路，产生出8KHz~10KHz的正弦波。接着是

用NE555芯片，搭建出施密特触

课程

目录

设计

一、设计要求------------------------------------------------2 二、设计的作用与目的------------------------------------2 三、波形发生器的设计------------------------------------3

1、函数波形发生器原理和总方案设计-------------------3 2、方案选择及单元电路的设计---------------------------5 3、仿真与分析----------------------------------------------9 4、PCB版电路制作-----------------------------------------13

四、心得体会-----------------------------------------------15 五、参考文献-----------------------------------------------16 附录

1

课程设计

波形发生器的设计电路

函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。函

设计题目：简易波形发生器设计 设计目的：用单片机产生各种波形及改变波形频率 设计目标：设计一个简易波形发生器，要求该系统能通过开关或按钮有选择性的输出正弦波、三角波、方波、及阶梯波等四种波形，并且这四种波形的频率均可通过输入电位器在一定范围内调节 任务下达时间：2010年3月1日 任务完成时间：2010年3月11日 指导教师评语：

年 月 日 设计成绩：

摘要：单片机主要面对的是测控对象，突出的是控制功能，所以它从功能和形态上来说都是应测控领域应用的要求而诞生的。随着单片机技术的发展，它在芯片内部集成了许多面对测控对象的接口电路，如ADC、DAC、高速I/O接口、脉冲宽度调制器（Pulse Width Modulator， PWM）、监视定时器（Watch Dog Timer，WDT）等。这些对外电路及外设接口已经突破了微型计算机传统的体系结构，所以单片机也称为微控制器（Micro Controller）。

关键词：中央处理器；随机存储器；只读存储器

黑龙江科技学院 计算机科学与技术2007级控制

波形发生器设计报告

目 录

1.波形发生器技术参数.................................................................................................................. 1

2.波形发生器功能规划.................................................................................................................. 1

3.方案设计...................................................................................................................................... 2 3.1 硬件方案设计..........................................................................................................

郑州轻工业学院

电子技术课程设计

题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系）指导教师 完成时间

简易波形产生器 自动化 电气信息工程学院 2012年06月 24日

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目 简易波形产生器

专业 学号 姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容

1．阅读相关科技文献。 2．学习protel软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求

1. 要求电路能够产生正弦波、方波和三角波三种波形。 2. 要求电路能够调节输出波形的频率，范围自定。 3. 要求电路能够显示输出波形的类型。

主要参考资料

1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月

2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设

完整的课题

烟 台 南 山 学 院

模拟电子技术课程设计

题目 波形发生器

姓 名： 孙道坤

所在学院：计算机与电气自动化学院

所学专业： 自动化

班 级 自动化1202

学 号 201202022021

指导教师： 刘新红

完成时间： 2013年12月

完整的课题

模电课程设计任务书

一、基本情况

学时：40学时 学分：1学分 课程设计代码：07120102 适应班级：电气工程、自动化

二、进度安排

本设计共安排1周，合计40学时，具体分配如下： 实习动员及准备工作： 2学时 总体方案设计： 4学时 查阅资料，讨论设计： 24学时 撰写设计报告： 8学时 总结： 2学时 教师辅导： 随时

三、基本要求

1、课程设计的基本要求

模电课程设计是在学习完模拟电子技术课程之后，按照课程教学要求，对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握模拟电子线路

郑州轻工业学院

电子技术课程设计

题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系）指导教师 完成时间

简易波形产生器 自动化 电气信息工程学院 2012年06月 24日

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目 简易波形产生器

专业 学号 姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容

1．阅读相关科技文献。 2．学习protel软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求

1. 要求电路能够产生正弦波、方波和三角波三种波形。 2. 要求电路能够调节输出波形的频率，范围自定。 3. 要求电路能够显示输出波形的类型。

主要参考资料

1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月

2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设

郑州轻工业学院

电子技术课程设计

题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系）指导教师 完成时间

简易波形产生器 自动化 电气信息工程学院 2012年06月 24日

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目 简易波形产生器

专业 学号 姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容

1．阅读相关科技文献。 2．学习protel软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求

1. 要求电路能够产生正弦波、方波和三角波三种波形。 2. 要求电路能够调节输出波形的频率，范围自定。 3. 要求电路能够显示输出波形的类型。

主要参考资料

1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月

2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设

设计题目：简易波形发生器设计 设计目的：用单片机产生各种波形及改变波形频率 设计目标：设计一个简易波形发生器，要求该系统能通过开关或按钮有选择性的输出正弦波、三角波、方波、及阶梯波等四种波形，并且这四种波形的频率均可通过输入电位器在一定范围内调节 任务下达时间：2010年3月1日 任务完成时间：2010年3月11日 指导教师评语：

年 月 日 设计成绩：

摘要：单片机主要面对的是测控对象，突出的是控制功能，所以它从功能和形态上来说都是应测控领域应用的要求而诞生的。随着单片机技术的发展，它在芯片内部集成了许多面对测控对象的接口电路，如ADC、DAC、高速I/O接口、脉冲宽度调制器（Pulse Width Modulator， PWM）、监视定时器（Watch Dog Timer，WDT）等。这些对外电路及外设接口已经突破了微型计算机传统的体系结构，所以单片机也称为微控制器（Micro Controller）。

关键词：中央处理器；随机存储器；只读存储器

黑龙江科技学院 计算机科学与技术2007级控制