湖南科技大学毕业设计（论文）题目多功能函数信号发生器作者毛龙学院物理与电子科学学院专业电子信息科学与技术学号**********指导教师吴彾锡二〇〇年月日毕业设计（论文）任务书院系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名: 学号: 专业:1 设计（论文）题目及专题：2 学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：4 设计（论文）应完成的主要内容：5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：6 发题时间：年月日指导教师：（签名）学生：（签名）毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：多功能函数信号发生器摘要本方案主要用集成运放LM324N和三极管2N2925等元器件设计组成一个简易函数信号发生器。
该函数信号发生器主要由电压比较器、积分运算电路、差分放大电路三个部分组成。
电压比较器生成方波，积分运算电路将方波转换成三角波，差分放大电路将三角波转换成正弦波。
由此，构成一个简易的函数信号发生器。
在方波转三角波的过程中，假设电容上的电压为零，比较器此时会输出高电平，同相输入迟滞比较器的输出电压为双向稳压二极管的正电压，进而通过电阻向电容充电；当比较器的输出电压为双向稳压二极管的负电压时，又会对电容进行反向充电。
在三角波转正弦波的过程中，差分放大器的传输曲线就是输出差模信号随输入差模信号变化的曲线，它有一段非线性区，当三角波的正负峰值正好对应于差分放大管的截止电压时，晶体管集电极电流接近于正弦波，从而实现了三角波—正弦波的转换。
在方波转三角波电路中，进行了详细的理论推导，并在理论分析的基础上，对该模块的运行调试做了具体的分析；在三角波转正弦波电路中，对电路的工作原理进行了详细的分析，运用傅里叶级数将三角波转成正弦波进行了详尽的公式推导。
该设计方案可以说是集成信号发生器中成本比较低的一种方案，因此，可以广泛应用于理论实验以及精确度要求不太高的实验，因而具有非常重要的实践意义和广阔的应用前景。
关键词：函数；信号；发生器；方波；三角波；正弦波ABSTRACTThis scheme mainly with integrated op-amp LM324N and triode 2 n2925 components design of a simple function signal generator. The function signal generator is mainly composed of voltage comparator, integral operation circuit, differential amplifier circuit of three parts.V oltage comparator generate square wave, integral operation circuit will square wave into a triangle wave, differential amplifier circuit converts triangular wave sine wave. Thus, form a simple function signal generator.In the process of square wave turned triangle wave, assumes that the voltage on the capacitor is zero, the comparator output at this high level, in-phase input hysteresis comparator to bi-directional zener diode voltage, output voltage and capacitance charging via the resistance; When the output voltage of the comparator is bi-directional zener diode, when the negative voltage and reverse charging of the capacitor.Around the triangle wave sine wave in the process of the differential amplifier output differential mode signal transmission curve is the curve changes with input differential mode signal, it has a nonlinear area, when the triangle wave of positive and negative peak corresponds on the cut-off voltage of the differential amplifier tube, transistor's collector current is close to sine wave, so as to realize the transformation of the triangle wave, sine wave.Turn triangle wave by square wave circuit, makes a detailed theoretical derivation, and on the basis of theoretical analysis, made specific for the operation of the the module debugging analysis; Around the triangle wave sine wave circuit, the circuit principle has carried on the detailed analysis, using the Fourier series the triangle wave into sine wave has carried on the detailed formula is derived. This design scheme is integrated signal generator with low cost in a solution, therefore, can be widely used in the theory of experiment as well as the accuracy requirement is too high, thus has very important practical significance and broad application prospects.Key words: function; Signal; The generator; Square wave; Triangle wave; Sine wave目录第一章前言 (3)第二章设计的任务和要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计目的 (4)2.3 性能指标要求 (4)第三章设计的方案选择与论证 (5)3.1 方案的选择 (5)3.1.1 方案一 (5)3.1.2 方案二 (5)3.2 方案的优点 (5)第四章多功能函数信号发生器的具体方案 (6)4.1 函数信号发生器组成框图 (6)4.2 各组成部分的工作原理 (6)4.2.1 方波—三角波转换电路的工作原理 (6)4.2.2 三角波—正弦波转换电路工作原理 (9)4.2.3 总电路图 (12)图8 方波—三角波—正弦波函数信号发生器第五章电路的调试与仿真 (13)5.1 电路的调试 (14)5.1.1 方波—三角波产生电路的调试 (14)5.1.2 三角波—正弦波转换电路的调试 (14)5.2 电路的仿真 (14)5.2.1 方波—三角波部分 (14)5.2.2 三角波—正弦波部分 (16)第六章仿真结果分析 (18)6.1 输出频率 (18)6.2 输出电压 (18)第七章实验总结 (19)参考文献 (20)第一章前言信号源是根据用户的需求而产生特定信号的一种电子设备。
信号源主要给被测电路提供需要的已知信号，然后同其他仪表测量感兴趣的参数。
多功能函数信号发生器是信号源的一种，广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。
多功能信号发生器很早就用于仪器测量了，20年代初电子设备应运而生，与此同时，信号发生器也产生了。
伴随着通信和雷达技术飞速的向前的发展，40年代的信号发生器主要用于测试各种接收机，因此，使信号发生器产生了巨大的飞跃，从定性分析发展成为定量分析。
同时用于测量脉冲的获用作脉冲调制的脉冲信号发生器也产生于这个时期。
由于早期的信号发生器结构比较笨重，功能比较单一，但功耗比较大，因而发展速度非常缓慢。
1964年，第一台全晶体管的信号发生器问世了。
60年代以后，信号发生器的发展速度慢慢的快了起来，函数发生器产生了，这个时期的发生器大多数采用模拟技术，由模拟集成电路或分立元件组成，其结构复杂，能产生几种简单的波形，包括正弦波、方波、锯齿波、三角波等。
由于模拟的电路的漂移非常大，因而输出的波形的稳定性就比较差，由于模拟器件电路存有着体积大、耗能高、价格昂贵等缺点，因而产生复杂的信号波形对电路结构的要求就非常高了。
70年代微处理器出现了，微处理器的应用也随之展开，模数转换器、数模转换器和微处理器以及硬件、软件的集合，这使得信号发生器的功能得以扩大，从而产生的波形比以前更加复杂。