模拟电子技术课程设计报告题目名称：方波－三角波波形发生器姓名：学号：班级：目录摘要---------------------------------------------------------------------2关键词------------------------------------------------------------------2一设计任务与要求--------------------------------------------------2 1.1设计任务-----------------------------------------------------------------------------------2 1.2 设计要求----------------------------------------------------------------------------------2 二电路设计----------------------------------------------------------2 2.1 方案设计与论证-------------------------------------------------------------------------2 2.2 电路设计原理----------------------------------------------------------------------------3 2.2.1 电路原理框图-------------------------------------------------------------------------3 2.2.2 单元电路设计与计算说明----------------------------------------------------------3 2.3 原理图--------------------------------------------------------------------------------------4 2.3.1 总体原理图----------------------------------------------------------------------------4 2.3.2 PCB图--------------------------------------------------------------------------------4 2.3.3 EWB仿真调试------------------------------------------------------------------------4 2.4 元器件选择与验证器材-----------------------------------------------------------------5 2.4.1元器件选择------------------------------------------------------------------------------5 2.4.2 LM741管脚排列-----------------------------------------------------------------------5 2.4.3 参数计算-------------------------------------------------------------------------------5 三制作与调试--------------------------------------------------------5 3.1 PCB板的制作-------------------------------------------------------------------------------6 3.2 电路的装调----------------------------------------------------------------------------------6 四调试结论与误差分析----------------------------------------------6 4.1调试结论-------------------------------------------------------------------------------------6 4.2 误差分析------------------------------------------------------------------------------------6 五设计心得-----------------------------------------------------------------7六参考文献-----------------------------------------------------------7方波-三角波发生电路摘要：本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
在此基础上设计了一种能产生方波----三角波的模块电路,包括了原理图和PCB图。
该电路有主要由积分器、比较器、LM741集成运算放大器，通过用双踪示波器来确定各种波形的幅值及可调频率的上限和下限。
重点阐述了发生器的电路结构及工作原理，分析了单元电路的制作和工作过程并进行了调试，调试结果表明设计的电路是可行的。
关键词：方波、三角波、积分器、比较器一、设计任务与要求1.1设计任务：设计制造能产生方波、三角波的波形发生器1.2设计要求：1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调2、方波幅值为15V3、三角波幅值为20V4、各种波形幅值均连续可调5、组装和调试设计的电路，使电路产生振荡输出。
频率稳定度较高。
当输出波形稳定且不失真时，测量输出频率的上限和下限。
检验该电路是否满足设计指标，若不满足，改变电路参数值二、电路设计2.1方案设计与论证产生方波、三角波的方案有多种，本次实验主要采用由电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。
其中电压比较器产生方波，对其输出波形进行一次积分产生三角波。
该电路的优点是十分明显的：1、线性良好、稳定性好；2、频率易调，在几个数量级的频带围，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；3、三角波和方波在半周期是时间的线性函数，易于变换其他波形。
2.2 电路设计原理方波-三角波发生电路组成框2.2.2单元电路设计与参数计算1、方波产生电路因为方波电压只有两种状态，不是高电平、就是低电平。
所以电压比较器是它的重要组成部分。
它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现使输出状态自动地相互转换。
图1 方波发生电路图图2三角波发生电路2、三角波发生电路三角波电路波形可以通过积分电路实现，把方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到了三角波。
3、参数计算方波周期、频率计算：T=2RCln(1+2R1/R2) f=1/TRC振荡电路方波发生三角波产生比较电路积分电路副值：Ut=R1/(R1+R2) *Uz三角波副值：Ut=Uz*R1/R2周期、频率计算：T=4*R1*R4*C/R2 f=R2/(4*R1*R4*C) 2.3原理图2.3.1．总原理图图3 电路原理图注：需将一个电位器代替电阻R12.3.2、PCB图图4 PCB图2.3.3 EWB仿真调试在设计完总原理图时还需进行EWB仿真调试，主要是为了检验设计的原理图是否可行2.4元器件选择与验证器材2.4.1 元器件选择电阻： 220欧 1个 ，100k 3个 电位器：100K 2个 集成运放LM741：2个电容：4.7nF 1个 稳压二极管：15v 2个验证器材双踪示波器 附铜板2.4.2 集成运算放大器LM741管脚图+-CCU -CC U +oU OA OANCC三、制作与调试制作和调试是最容易出现错误的环节，因此在制作和调试时我们一定要有条不紊，认真仔细的做好每一步工作。
3.1电路板的制作采用手工绘制单面板。
制作流程为：拓图→刀刻（生成PCB ）→腐蚀→打孔→焊接对制作好的PCB 板，在焊接之前我们首先要对元器件进行测试，以确保每个元器件的完好可用，检测之后即可按照原理图对元器件进行焊接。
3.2电路的装调由于电压比较器与积分器组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，故这两个单元电路可以同时安装。
需要注意的是，安装电位器之前要将其调整到设计值，否则电路可能会不起振。
如果电路接线正确，则在接通电源后，比较器的输出VO1为方波，积分器的输出VO2为三角波，微调前级电位器，使方波的输出幅度满足设计指标要求，调节后一级的电位器，则输出频率可调。
元器件的选择是高性能放大的保证，在实际连线与焊接过程中，运放的参数必须尽可能相同，因此选用了带4集成运算放大器的LM741。
同时为了提高共模抑制比和精确增益调控，运放输入端电阻必须精确匹配。
按设计图安装好电路，稳压电源输出的+15V电压接到集成运放741的7脚， 15V接到集成运放741的4脚，示波器的Ch1接U o1，Ch2接U o2，调整各电位器，使方波、三角波的输出幅度满足设计指标要求。
四、调试结论与误差分析4.1 调试结论：完成实物图，然后使用双踪示波器测量验证，观察输出波形、幅值、频率参数是否符合要求，并记录数据。
（1）仿真调试输出波形（2）调试输出波形方波V01 三角波VO2（3）数据记录频率最小值误差: 200HZ - 192.3HZ = 7.7HZ；最大值误差： 2.193K － 2K = 0.193K方波幅值误差：15V － 13.6V = 1.4V三角波幅值误差：20V － 20V = 0V4.2 误差分析在EWB仿真试验与实际中有差别。
根据前面所提方案的要求，调试过程主要集中在模拟电子电路部分。
放大电路产生误差的原因很多，一般有：运放的输入偏置电流、失调电压和失调电流及其温漂；电阻器的实际阻值与标称值的误差，且温度变化；另外，电源和信号源的阻及电压变化、干扰和噪声都会造成误差。
五设计心得通过这次对波形发生器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于波形发生器的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真，仿真成功之后才实际接线的。
但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，在实际接线中有着各种各样的条件制约着。