函数信号发生器输出指示是信号的峰值、峰峰值还是有效值,老师上课讲? - 爱问知识人
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函数信号发生器输出指示是信号的峰值、峰峰值还是有效值
信号发生器输出指示是信号的峰值、峰峰值还是有效值,老师上课讲的是峰峰值，可实验后算数据是发现，把它当作峰值除以根号二才与毫伏表测量的有效值符合？
能用DT930万用表来测量2kHz信号的有效值吗？
中这些量都是以有效值表示的。电路在运行时就不得不区分这些不同，以免造成电路瞬间过载。
不好意思，您的答案与老师讲的并不同，与我的实验也不同。可能是信号发生器型号不同，我还只是学生，没用过工程上真正的信号发生器。还是要感谢您！
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急求高手帮我设计一个函数信号发生电路，感激不尽！！！
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电源币：0&nbsp|&nbsp主题帖：1&nbsp|&nbsp回复帖：0
&我们小组最后一个实验课题了，遇到了一些障碍，望高手帮帮我啊！！！
实现一个函数信号发生器，要求：
1，输出正弦波信号，要求正弦波信号频率连续可调，峰峰值连续可调；,
2，输出矩形波信号，要求矩形波信号频率连续可调，峰峰值连续可调
3，输出数字脉冲信号,
4，以上所有输出要求无明显失真
用到1片74hc14&&&&&&&&&2片Lm324&&&&&&&&&1片&&Lm339&&&&&&&&1片&&
电源币：184&nbsp|&nbsp主题帖：137&nbsp|&nbsp回复帖：1591
我把我的那个成品借给你参考参考，搞完还给我
电源币：0&nbsp|&nbsp主题帖：1&nbsp|&nbsp回复帖：0
你的成品在哪呢，急求啊！！！
电源币：31&nbsp|&nbsp主题帖：6&nbsp|&nbsp回复帖：254
毕业设计的课题吧？
电源币：0&nbsp|&nbsp主题帖：1&nbsp|&nbsp回复帖：0
不是，就是小组的实验设计，不太会，你知道怎么设计吗？
电源币：360&nbsp|&nbsp主题帖：458&nbsp|&nbsp回复帖：1164
基于LM324的信号发生器设计与仿真
TAG:集成电路
信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器，电路形式可以采用由运放及分离元件构成，也可以采用单片集成函数发生器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。目前广泛使用的一些标准产品，虽然功能齐全、性能指标较高，但是价格较贵，而且有许多功能用不上。这里采用带有差动输入的四运算放大器LM324为核心器件，通过RC桥式振荡电路产生正弦波，然后用过零比较器产生方波，再经过积分电路产生三角波。通过Proteus软件仿真和模拟实验获得了20 Hz～20 kHz的理想的波形，信号的频率和幅度都可以调节。1 总体方案确定波形产生和变换的方案很多，这里采用图1所示正弦波→方波→三角波方案。其中正弦波采用RC桥氏振荡电路产生，其特点是振幅和频率稳定且调节方便，能够产生频率很低的正弦信号；然后用过零比较器产生方波，再经过RC积分电路产生三角波，三种信号的频率相同。
该电路结构简单，且能产生良好的正弦波和方波信号，但经过积分电路产生同步的三角波信号存在难度。原因是若积分电路的时间常数不变，随着方波信号频率的改变，输出的三角波幅度同时改变。若要保持三角波的输出幅度不变且线性良好，必须同时改变积分时间常数的大小。信号的频率由正弦振荡电路的RC选频网络决定。由于频率范围跨度较大，选频网络采用三组不同容量的电容构成三个频段，通过波段开关选择，再由同轴电位器来调节振荡频率。三种波形可通过一个档位开关选择，再经过幅度的调节电位器独立输出，以达到选择信号和调节幅度的目的。2 单元电路的设计2．1 正弦波产生电路正弦波产生电路不仅要产生所需输出的正弦信号，而且是后面电路的输入信号。该部分电路采用典型的RC桥氏正弦波振荡电路，如图2所示，它由放大环节与选频网络两部分组成。以运算放大器为核心构成放大环节，由电阻R1与电容C1串联、电阻R2与电容C2并联所组成的网络为RC串并联选频网络。选频网络同时为正反馈电路，提供零相移并构成同相放大器，R3，R4为深度负反馈，以获得良好的输出波形。若R1=R2=R，C1=C2=C，则选频网络的中心频率为fo=1／(2πRC)。当电路工作于该频率时，反馈系数最大且为|F|max=1／3，根据振荡条件，放大电路的电压增益至少应该为3A |(R4+R3)／R4|，因此为了保证电路起振，要求R3&2R4。
在实际应用中，为了能够调节频率与放大器的增益，可采用如图3所示电路。其中：R3～R5与二极管D1，D2构成负反馈网络和稳幅环节。调节RV3可改变负反馈的反馈系数，从而调整放大电路的电压增益，使之满足振荡的复制条件。
鉴于信号频率20 Hz～20 kHz跨度较大，因此采用2组各3只容量相差10倍的电容和2只同轴电位器来调节。选用不同的电容作为振荡频率fo的粗调，用同轴电位器实现fo的微调。不同电容及振荡频率fo对应的电阻阻值如表1所示。
从表1可以看出，每一个电容和电阻的组合都可以调节一定范围的频率，而这三范围有交叉，故可实现频率连续可调。如要产生200Hz～2 kHz的信号，可将电容置为33 nF，再同时调节RV1，RV2使之与R1，R2串联的阻值在24 kΩ～2．4 kΩ之间变化。2．2 方波产生电路方波产生电路相对比较简单，将运算放大器LM324的反相输入端接地，同相输入端接正弦波产生电路的输出端构成过零比较器，如图4所示。
当输入的正弦信号sin在正负半周之间变化时，输出为幅值固定且与正弦波同相的方波信号squ。
2．3 三角波产生电路三角波产生电路采用如图5所示的RC积分电路，由运放与R7、RV4组成。
方波信号squ通过R7和RV4接放大器的反相输入端，输出信号由R7，RV4与组成的RC电路进行积分变换产生的三角波tri。电容通过波段开关(该开关应该与选频率网络的波段开关同步)选择，以改变不同频段电路的积分时间常数，电位器RV4可以调节输出信号的幅度。为获得线性良好的三角波，采用电阻R8进行负反馈限幅，并在选择元件参数时，应使积分电路的时间常数τ=RC大于方波信号周期的一半(方波的宽度)。如信号频率为100Hz，则方波的宽度为0．005s，若取C=1μF，则R&5kΩ。3 电路仿真与测试在Proteus中绘制图3～图5所示各部分电路，三部分电路按照图1所示关系连接，再将各部分电路的输出端接虚拟示波器，然后开始仿真，即可观察到图6所示的仿真波形。Proteus中原理图的绘制与仿真见文献。在仿真过程中，有几个问题需要注意：根据理论推算，正弦波产生电路在放大器的增益大于3即可起振，但实际仿真过程中有时会出现不起振的现象，为此可在电源中加入扰动来解决，如图3中的-9 V电源，详见文献。若要变换频段，三组电容器须同时改变，否则会不起振或波形失真。电位器RV1，RV2要调节到相同的阻值，调节RV3使输出正弦波幅值达到最大不失真状态，RV4可以调节输出三角波的幅度。通过对电路进行实验测试，在示波器上可以观察到三种理想的波形。应该注意的是：开关SW1，SW2，SW3要采用1个3组以上的3位波段开关。RV1，RV2采用同轴电位器进行调节。三种输出信号可以同时并行输出，也可以通过一个选择开关并经电位器(使信号幅度可调)单独输出。另外实际测试时电源不用再加扰动。
4 结语Proteus是集电路设计、分析、仿真、制版等多种功能于一身的实物仿真软件，利用Proteus的ISIS进行设计仿真后，可以将设计结果数据直接导入Proteus的ARES进一步设计PCB，因此通过Proteus仿真技术，提高了电路设计的效率和质量。LM324是低成本的四运算放大器，以其为核心器件设计的低频信号发生器具有电路简单、波形稳定、经济实用、使用方便等优点，能够输出实验测试常用的正弦波、方波和三角波信号，而且信号的频率和幅度均可以调节。该信号发生器可用于学校的教学实验演示和业余制作测试。
电源币：0&nbsp|&nbsp主题帖：1&nbsp|&nbsp回复帖：0
这位朋友你好，你给的东西我都看了，我在想你给的资料是基于lm324的信号发生器，然后对于我的题目的话我接着用lm393或者lm339来产生方波，最后用74hc14来调整数字信号输出（我这个思路对吗？？？），同时我想问问怎么对电路所用原件数值大小进行正确的调整，以及图三中那两个单刀三掷开关的最用我也没看懂，所以。。。。你能再给我详细的讲讲吗，小弟定当万分感激
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2.4电路输出端及幅值调节
为了使输出电压可调，所以电路采用了图10所示的幅值调节电路开关S2进行电路的粗调，电位器RP2进行输出电压的微调。
图10 幅值调节电路
对实际电路的仿真测试得到调节幅值如表3所示，电位器测试范围为5%-100%。
表4：各波形、档位幅值测试
2.5电路中间级、输出级设计
设计电路时必须考虑后续负载的电路大小已达到阻抗匹配，或者可能导致负载电路电压急剧下降等现象。所以在电路设计的中间级和输出级加入了电压跟随器，电压跟随器如图11所示
电压跟随器是用一个三极管构成的共集电路，它的电压增益是1，共集电路是输入高阻抗，输出低阻抗，这就使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。当输入阻抗很高时，相当于对前级电路开路，当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用，即使前、后级电路之间互不影响。所以采用电压跟随器作中间级，以“隔离”前后级之间的影响，此时也称之为缓冲级。在输出端运用电压跟随器可以提高电路的带负载的能力，使输出的波形稳定。
2.6总电路图
电路采用±24V电源供电，可以尽最大可能的增大信号幅值调节范围。电路图如下
设计仿真测试频率及幅值：
频率范围：26.5Hz—3.11KHz内连续可调。
正弦波幅值：Vp-p≤40.9V。
方波幅值：Vp-p≤33.1V。
三角波幅值：Vp-p≤42.2V。
3.PCB版电路制作
学习电路设计的最终目的是完成印制电路板的设计，印制电路板是电路设计的最终结果。学习PCB版电路制作对于自动化专业学生也是非常重要的也是基本的要求。
Protel是目前国内最流行的EDA软件，他将电路原理设计、PCB板设计、电路仿真和PLD设计等多个实用工具组合起来构成EDA工作平台。在通信产业持续快速发展的今天，它也得到了很广泛的应用。也有力的推动了我国信息化水平不断提高和信息技术的广泛应用。
针对本课题的原理图如下（图13）
PCB制版过程介绍：
在这次课程设计中我用到了Protrl2004，在这里简单介绍这次设计的PCB制版过程。
1.& 原理图的总体设计过程：
a．设计图纸大小，在进入Protrl2004 Schematic(原理图)后，首先构思零件图，设计好图纸大小，由于最终要求用A3纸打印，所以选用A3纸。
b．放置元件，按照设计的电路图选择元件，注意封装区别。
c．原理图布线和调整线路，是原理图的布线更加合理。
d．报表输出，文件保存并打印，生成各种报表和重要的网络表。
2．PCB设计步骤：
a．在Protrl2004中新建PCB文件，并更改文件名与原理图文件同名。
b．新建PCB项目，并将PCB文件与原理图文件放入项目中。
c．对原理图进行注释，并生成报表。
d．载入网络报表，在原理图设计环境中，选择“设计”︱“Updata PCB Document”载入网络文件。
e．元件布局，载入元件以后需要对所有元件进行重新布局，最好采用手动方式布局。布局尽可能的使电路板小些。
f．自动布线，选择“自动布线”︱“全部对象”菜单即可对整个电路板进行自动布线。
3．电路板制作：
&&& a．设置边框，在“Keep-Out”层单击“放置”︱“直线”菜单放置电气边框的长、宽为适当值。
&&& b．添加泪滴、覆铜及矩形填充，在Top层四周放置覆铜，再在Bottom层进行覆铜。
&&& c．保存文件即可得到印制电路板，点击Top层和Bottom层即可得到印制电路板的顶层和底层视图。
&&& 在Protrl2004中还可以看到电路的三围视图，它就是我们焊接出来的实物图模型。
在PCB制作过程中要注意不同封装元件地选择、布线的基本要求，元件排布要合理，导线参数选择、以及焊盘的形状要根据具体情况来确定。针对本次课题PCB制版电路采用了双层板。
双层板：即两个面都覆铜的电路板，通常称一面为顶层（Top Layer），另一面为底层（Bottom Layer）。一般将顶层作为放置元件面。这种印制版可以安装针脚式和贴片式元件。
PCB制版结果如图14所示。
四．心得体会及建议
1．经过四周的课程设计，又重新认真的学习了一遍模拟电子技术基础、电气实验技术，还学到了很多的课外知识。& 知道了所学知识在实践中的重要性，还感觉到做一份课程设计也不是很容易的。将理论知识运用于生活实践还是需要从多方面考虑和决绝可能产生的问题。我们使用的模拟电子技术基础教材对这次课程设计起了很重要的作用。当然平时电气实验的认真对待，在也给了我很大的帮助。经过这次的课程设计使我的理论知识得到了很大的巩固，实践能力也有了不小的提升，而且也在一定程度上磨练了自己的毅力。
2．在这次课程设计中不仅熟悉和加深对模拟电子技术理解，而且在整个课程设计过程中还学会使用到了Multisim11.0、Protel2004、Word2003、画图、Photoshop等软件。
3．由于只用集成运放组成的函数信号发生器频率调节范围较小，为了适应更大的调节输出频率，可以采用MAX038搭建高频信号发生器。频率范围很宽从0.1Hz到20MHz，最高可达40MHz，且可进行粗调和精调。输出波形也可单独进行占空比的调节。在实验要求中已经明确提出了用集成运放制作函数信号发生器，所以在方案选择时放弃了该方案。在这里对这一方案只做简单的叙述。
MAX038搭建总体电路如图16所示。
图16 MAX038搭建高频信号发生器电路图
&& 电路由信号发生、幅值调节、电源设计三部分组成。MAX038发生VP-P为2V的信号，经过电路放大和复制调节电路即可得到理想的函数信号。
4．这次的课程设计具有很强的实践性，可以让我很清楚的了解到电路产品设计的几乎全过程，包括电路设计的理论分析、实际情况分析、元件选择、线路设计；仿真测试；PCB制版等。
5．在这次课程设计中经常晚上设计到三点多，但我真正的发现了自己所学的知识有很大的用处，并且让我更加确信我选择自动化专业是正确的。也很大的激化了我学习的积极性。
6．这些天来我明白了一个道理，没有什么困难是克服不了的，只要我愿意去做，都会有一份很好的答卷。一切的一切，都需要你自己去奋斗，去争取。也许会很累，但是过程真的很美。
2．附图：总电路原理图（另附A3纸打印图）。
六．参考文献
1·童诗白、华成英·模拟电子技术基础［M］·北京：高等教育出版社·2006.5。
2·郭海文·电气实验技术［M］·江苏：中国矿业大学出版社·2008.12。
3·张大彪·电子技术技能训练［M］·北京：电子工业出版社·2009.2。
4·王连英·基于Multisim10的电子仿真实验与设计［M］·北京：北京邮
&& 电大学出版社·2009.8。
5·成学平 兰帆 胡勇·Protel2004电路设计与电路仿真［M］·北京：清华大学出版社·2008.8。
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历史上的今天
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1函数信号发生器的设计要求·······························（1）
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