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 1.3 设计方法----------------------------------------------------------------------------------2 二电路设计----------------------------------------------------------3 2.1 方案设计----------------------------------------------------------------------------------3 2.2 电路设计原理----------------------------------------------------------------------------3 2.3单元电路设计与计算说明--------------------------------------------------------------3 2.4 原理图--------------------------------------------------------------------------------------4 2.4.1 总体原理图----------------------------------------------------------------------------4 2.4.2 PCB图--------------------------------------------------------------------------------5 2.4.3 EWB仿真调试------------------------------------------------------------------------5 2.5 元器件选择与验证器材-----------------------------------------------------------------5 2.5.1元器件选择------------------------------------------------------------------------------5 2.5.2 LM741管脚排列----------------------------------------------------------------------6 2.5.3 参数计算---------------------------------------------------------------------------------6 三制作与调试--------------------------------------------------------6 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----------------------------------------------7 4.1调试结论-------------------------------------------------------------------------------------7 4.2 误差分析------------------------------------------------------------------------------------8 五设计心得-----------------------------------------------------------------8六参考文献-----------------------------------------------------------9三角波函数发生器电路设计摘要：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：1.根据技术要求和现有开发环境，分析课题题目2.设计系统实现方案3.设计绘制电路原理图并选择元器件4.通过ewb仿真软件进行仿真5.记录仿真结果，修改并完善设计6.设计实现电路功能7.编写课程设计报告1.2设计要求：1、设计一三角波产生电路，要求采用首先设计矩形波振荡电路，然后通过积分电路对矩形波进行调整，形成三角波，掌握振荡电路的设计原理和计算，理解积分电路和滞回电路的设计原理，起输出波形指标8V<Vp-p<15V，0.1ms<T<1ms。
1.3设计方法：1、使用集成运算放大器，稳压二极管等器件，利用施密特触发器和积分电路的工作原理，综合设计电路。
二、电路设计2.1方案设计本方案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范围内，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内是时间的线性函数，易于变换其他波形。
2.2 电路设计原理图1：方波-三角波发生电路组成框2.3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2 方波发生电路图 图 3 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RC 振荡电路方波发生三角波产生比较电路积分电路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/T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) 2.4原理图2.4.1．总原理图图4 电路原理图注：需将一个电位器代替电阻R12.4.2、PCB图图5 PCB图2.4.3 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，如图6图6 仿真调试输出波形2.5元器件选择与验证器材2.5.1 元器件选择原件名称数量电阻 4集成运放LM7412 电容 1 稳压二极管2 铜板 1 双踪示波器 1 可变电阻1R1=94k R2=47k R3=2k R4=1~100k R5=1k C=10nf2.5.2 集成运算放大器LM741管脚图如图LM741+-CCU -CC U +oU OA OANCC 12345678LM741C 芯片引脚功能描述：1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端 4接地，6为输出，7接电源，8空脚三、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Uo1，Ch2接Uo2，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）调试输出波形（2）图7 调试输出波形图方波V01 三角波VO2 0（2）数据记录测量项目频率方波幅值三角波幅值£min £max指标值200HZ 2KHZ 15V 20V实际测量值192.3HZ 2.193KHZ 13.6V 20V由于所有信号产生的频率都与方波和三角波产生模块所设置的频率一致，故所有产生的波信的频率都可以有所保证。
此电路设计符合设计要求。
从数据纪录中可以看出存在误差频率最小值误差: 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。