2019-2020第一学期电子电路基础实验（下）课程要求一、课程安排 仪器仪表的使用
自行学习本学期用到的仪器仪表使用及软件使用视
频，课上不再讲述，视频学习地址：
1、数字万用表UT804的使用
2、示波器MDO3022的使用
4、SS2323可跟踪直流稳压电源的使用
5、Multisim软件的基本使用
二、成绩评定
三、课程要求
四、综合实验题目：
五、综合实验报告要求
报告！
综合实验题目
实验一简易函数信号发生器的设计与实现
【背景知识】
汽车指纹防盗信号发生器又称信号源或振荡器，可产生不同波形、频率、幅度和调制情况的信号，为电子测量提供符合一定技术要求的电信号。信号发生器在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
【实验目的】
1.通过实验进一步掌握集成运算放大器在振荡电路中的应用。
2.进一步提高工程设计和实践动手能力，加强系统概念。
【实验要求】
设计制作一个简易方波——三角波——正弦波信号发生器，供电电源为±12V，要求频率调节方便，并满足下列指标要求：
1、输出频率能在1KHZ～10KHZ范围内连续可调。 2、方波输出电压峰峰值UOPP＝12V（误差<20%），上升、下降沿均小于10μS； 涤绒
3、三角波输出电压峰峰值Uopp＝8V （误差<20%）；
4、在1KHZ～10KHZ的频率范围内，正弦波输出电压峰峰值Uopp≥1V，无明显失真。
提高要求：
1、将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围不少于30%-70%；
2、自拟其它功能。
【设计提示】
根据任务要求可以拟出多种实现方案，如图一和二所示为最常见的两种方案：
对于图一方案，由于实验要求的输出信号的频率范围较低，正弦振荡可以选用RC振荡电路，正弦——方波变换电路可以采用电压比较器实现，而方波——三角波变换电路则可以用积分电路来实现。
对于图二方案，方波振荡电路可以单独设计，也可以与方波—三角波变换电路合在一起构成方波——三角波振荡电路，具体的电路结构也有多种可选的方案，在此就不一一赘述了。图
三 方波和三角波发生器
下面以方案二为例，介绍一种能实现本实验所要求的功能的电路的设计方法。
如图三所示为方波——三角波振荡电路。由于采用了运放组成的积分电路，可以得到比较理想的方波和三角波。图三中，运放A1接成迟滞电压比较器，A2接成反相输入式积分器，积分器的输入电压取自
迟滞电压比较器的输出，迟滞电压比较器的输入信号来自积分器的输出。假设迟滞电压比较器输出Uo1初始值为高电平，该高电平经过积分器在Uo2端得到线性下降的输出信号，此线性下降的信号又反馈至迟滞电压比较器的输入端，当其下降至比较器的下门限电压Uth-时，比较器的输出发生跳变，由高电平跳变为低电平，该低电平经过积分器在Uo2端得到线性上升的输出信号，此线性上升的信号又反馈至迟滞电压比较器的输入端，当其上升至比较器的上门限电压Uth+时，比较器的输出发生跳变，由低电平跳变为高电平，此后，不断重复上述过程，从而在迟滞电压比较器的输出端Uo1得到方波信号，在反向积分器的输出端Uo2得到三角波信号。假设稳压管反向击穿时的稳定电压为UZ ，正向导通电压为UD ，由理论分析可知，该电路方波和三角波的输出幅度分别为：
D Z o U U U +=max 1 （1） )(min 1D Z o U U U +-= （2）
)(1
max 2D Z f
o U U R R U +=
（3）
波纹管换热器>物理教具制作)
(1
min 2D Z f
o U U R R U +-
= （4）
电路的振荡频率为：
12
214P P f
R R C R R R f =
（5）
式（5）中RP2为电位器RP 动头2端对地电阻，RP1为电位器1端对地的电阻。 由上述各式可知，该电路输出方波的幅度由稳压管的稳压值和正向导通电压决定，三角波的输出幅度决定于稳压管的稳压值和正向导通电压以及反馈比R1/Rf ，而振荡频率与稳压管的稳压值和正向导通电
压无关，因此，通过调换具有不同稳压值和正向导通电压的稳压管可以成比例地改变方波和三角波的幅度而不改变振荡频率。电位器的滑动比RP2/RP1和积分器的积分时间常数R2C 的改变只影响振荡频率而不影响振荡幅度，而反馈比R1/Rf 的改变会使振荡频率和振荡幅度同时发生变化。因此，一般用改变积分时间常数的方法进行频段的转换，用调节电位器滑动头的位置来进行频段内的频率调节。 电路元件的确定：
根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求，选择电压转换速率SR 合适的运放；
R
根据所需输出方波的幅度的要求，选择稳压值合适的稳压管VDW1、VDW2的型号和限流电阻Ro 的大小；
根据输出三角波的幅度要求，确定R1与Rf 的大小； 根据所要求的振荡频率确定R ２、C 的值。 三角波→正弦波变换电路
导电铝浆
三角波→正弦波变换电路的种类很多，有二极管桥式电路、二极管可变分压器电路和差分放大器等。尺码圈
利用差分放大器传输特性曲线的非线性，实现三角波→正弦波变换的原理如图四所示。由图四可见：①差分放大器传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；②输入三角波的幅度应正好使晶体管接近截止
区。
图四 差分放大器实现三角波→正弦波变换的原理
图五所示为实现三角波→正弦波变换的差分电路，图中RP1调节输入三角波的幅度大小，RP2调整电路的对称性，并联电阻RE 用来减小差分放大器传输特性曲线的线性区。电容C1、C2、C3为隔直流电容，C4为滤波电容，用于滤除谐波分量，改善输出正弦波的波形。
在差分电路调测的起始阶段，可以先不接入电容C4，调整差分电路可以正常工作，在输出端可以观察
到正弦波输出信号时再接上C4，以滤除正弦波波峰和波谷处的毛刺。C4的容量不宜过大，具体容量的大小需要在实验中调试确定。
图五 三角波→正弦波变换电路（差分放大器）
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