模电课程教学设计简单函数信号发生器

模拟电子技术课程设计报告

简易函数信号发生器

姓名：李**，马**

班级：**********

学号：**********

**********

日期：2016.12.28

简易信号发生器设计

摘要：

函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并与课题要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。

关键字：

方案确定、参数计算、调试、误差分析。

一．设计目的：

设计构成正弦波、三角波、方波函数信号发生器

二．函数发生器总方案：

函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101 全部采用晶体管)，

也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与RC振荡电路的方式形成正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过比较器，整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生正弦波—方波—三角波，再调整方波的占空比进而实现产生锯齿波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：

由比较器和积分器组成方波—三角波产转换电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到锯齿波的变换电路主要由调节占空比来完成。

三. 设计任务与实验原理

实际任务：

所选为题目2：函数信号发生器

输出正弦波、占空比可调的矩形波（含方波）、锯齿波（含三角波）。

实验原理：

（一）RC振荡电路——正弦波发生电路

（二）滞回比较器——正弦波—矩形波转换电路

滞回比较器特性如图，实验中希望通过改变U T阈值改变比较器对于正弦波的运算过程，进而改变矩形波的占空比。

因此我们在滞回比较器的接地端接入一个电压可调电压源，反馈支路加入了一个可调电阻的电位器，进而达到可调同名端电位的目的。

实际电路图设计如下：

（三）积分电路——矩形波—锯齿波转换电路

积分电路定义

输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。

积分电路原理

从图中可以看出，Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时，Uc=Oo.随后C充电，由于RC≥Tk,充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故

Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt

这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（∫icdt）

RC电路的积分条件：RC≥Tk

电路结构如图J-1，积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。电路原理很简单，都是基于电容的冲放电原理，这里就不详细说了，这里要提的是电路的时间常数R*C，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。

积分电路特点

1:积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波

2:积分电路电阻串联在主电路中，电容在干路中

3：积分电路的时间常数t要大于或者等于10倍输入脉冲

宽度

4：积分电路输入和输出成积分关系

积分电路的设计方法与步骤

积分电路的设计可按以下几个步骤进行：

1．选择电路形式积分电路的形式可以根据实际要求来确定。

若要进行两个信号的求和积分运算，应选择求和

积分电路。若只要求对某个信号进行一般的波形变换，可选用基本积分电路。基本积分电路如图1

所示：

2．确定时间常数τ=RC

τ的大小决定了积分速度的快慢。由于运算放大器的最大输出电压Uomax为有限值（通

常Uomax=±10V 左右），因此，若τ的值太小，则还未达到预定的积分时间t 之前，运放已经

饱和，输出电压波形会严重失真。所以τ的值必须满足：

当ui为阶跃信号时，τ的值必须满足：

因此，当输入信号为正弦波时，τ的值不仅受运算放大器最大输出电压的限制，而且与输入信号的频率有关，对于一定幅度的正弦信号，频率越低τ的值应该越大。

3．选择电路元件

1）当时间常数τ=RC 确定后，就可以选择R 和C 的值，由于反相积分电路的输入电阻Ri=R，因此往往希望R 的值大一些。在R 的值满足输入电阻要求的条件下，一般选择较大的C 值，而且C 的值不能大于1μF。

2）确定RP

RP 为静态平衡电阻，用来补偿偏置电流所产生的失调，一般取RP=R。

3）确定Rf

在实际电路中，通常在积分电容的两端并联一个电阻Rf。Rf 是积分漂移泄漏电阻，用来防止积分漂移所造成的饱和或截止现象。为了减小误差要求Rf ≥10R。

4．选择运算放大器

为了减小运放参数对积分电路输出电压的影响，应选择：输入失调参数（UIO、IIO、IB）小，开环增益（Au o）和增益带宽积大，输入电阻高的集成运算放大器。

四.电路框图：

五.单元电路的计算

在习题中偶然见到改变U T的值，便设计了如是电路，通过叠加定理可算得

V=U*R p2/(R4+R p2) (+/-) U z*R4/(R4+R p2)

六.问题及解决：

实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装往往也难于达到预期效果。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观问题，必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足。然后采取措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此调整电子电路的技能对从事电子技术及有关领域工作的人员来说，是不应缺少的。调试的常用仪器有：万用表、示波器、信号发生器。

1、调试前的检查

在电子元器件安装完毕后，通常不宜急于通电，要形成这种习惯，先要仔细

检查。其检查内容包括：

*检查连线是否正确

检查的方法通常有两种方法：

（1）按照电路图检查安装的线路。这种方法的特点是根据电路图连线，按一定顺序安装好的线路，这样比较容易查出哪里有错误。

（2）按照实际线路来对照原理图电路进行查线。这是一种以元件为中心进行查线的方法。把每个元件引脚的连线一次查清，检查每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但可以查出错线和少线，还容易查出多线。

为了防止出错，对于已查过的线通常应在电路图上做出标记，最好用指针式万用表“欧姆1”挡，或数字万用表“欧姆挡”的蜂鸣器来测量，可直接测量元、器件引脚，这样可以同时发现接触不良的地方。

*检查元器件的安装情况

检查元器件引脚之间有无短路和接触不良，尤其是电源和地脚，发光二极管“+”、“-”极不要接反。

2 、调试方法与原则

（1）通电观察

把经过准确测量的电源接入电路。观察有无异常现象，包括有无元件发热，甚至冒烟有异味电源是否有短路现象等；如有此现象，应立即断电源，待排除故障后才能通电。

（2）静态调试

交流和直流并存是电子电路工作的一个重要组成部分。一般情况下，直流为交流服务，直流是电路工作的基础。因此，电子电路的调试有静态和动态调试之分。

静态调试过程：如，通过静态测试模拟电路的静态工作点，数字电路和各输入端和输出端的高低电平值及逻辑关系等，可以及时发现已损坏的元器件，判断电路工作情况，并及时调整电路参数，使电路工作状态符合设计要求。

（3）动态调试

调试的方法是在电路的输入端接入适当频率和幅值的信号，并循着信号流向来检测各有关点的波形，参数和性能指标。发现故障应采取各种方法来排除。通过调试，最后检查功能块和整机的各种指标是否满足设计要求，如必要再进一步对电路参数提出合理的修正。

七．电路与实验结果图

八. 误差分析：

a. 测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差;

b. 电流表内阻串入回路造成的误差;

c. 测得纹波电压时示波器造成的误差;

d. 示波器, 万用表本身的准确度而造成的系统误差;

九．实验心得：

实验箱的接触不良，示波器的故障都是磨练我们心智的一道道门槛，跨过去，就像从幽寂的冷夜投入曜阳的拥抱。课程设计中的“命运多舛”从来都不曾组织我们的脚步，我们能做的就是迈向最终的清风与花香。对我来讲，这就是一步，而在这一步中，我们收获良多良多：一个人做不到的，你还有队友；不懂的，你还有文献……这个世界上有太多困难，也有太多克服困难的方法，关键在于是否有前进的心。

十.参考文献：

童诗白模拟电子技术基础北京高等教育出版社,2006。付扬电路与电子技术实验教程北京机械工业出版社

模电课程设计--函数信号发生器

模拟电子技术课程设计设计课题：函数信号发生器 学院： 专业： 班级： 指导老师： 设计者： 学号： 日期：

前言 在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。 该函数发生器要求能输出频率范围可调的方波和三角波，能够很好的实现本次试验的目的，将一些线性和非线性的元件与集成运放组合，输出性能良好的波形。 由方波或三角波的发生器产生相应的信号，通过相互转换实现多种波形的输出。正弦波可以由滞回比较电路和RC定时电路构成的电路产生，再积分可得到三角波。通过调节RC振荡电路中的振荡电阻来实现频率可调。通过调节比例运算电路的反馈电阻来实现幅度可调，最终做成要求的函数发生器。

目录 一、设计要求 (2) 二、设计步骤 (2) 三、实验报告要求 (2) 四、题目、设计任务及技术指标 (3) 五、设计内容及原理 (4) 六、设计步骤和方法 (8) 七、安装与调试 (15) 八、电路的指标结果 (16) 九、所用仪器和设备 (17) 十、心得体会 (18) 十一、参考文献 (20) 十二、附函数发生器课程设计仿真图 一、设计要求 1.电路原理图绘制正确（或仿真电路图）； 2.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法； 2.电路仿真达到技术指标。

3. 完成实际电路，掌握电路的指标测试方法； 4.实际电路达到技术指标。 二、设计步骤 1.原理了解，清楚设计内容。 2.原理及连线图绘制，仿真结果正确。 3.安装实际电路。 4.调试，功能实现。 5.教师检查及答辩。 6.完成设计报告。 三、实验报告要求 1.画图要求： 1）原理图（草图）要清楚，标注元件参数 2）正式原理图、接线图：A4打印EWB画图。3）要求用统一格式封面； 4）使用中原工学院课程设计报告专用纸。 5）图要顶天立地，均匀分布，合理布局 2.课程设计报告要求 a.题目：

模拟电子电路课程设计正弦波三角波方波函数发生器样本

课程设计任务书 学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 题目: 正弦波－三角波－方波函数发生器 初始条件: 具备模拟电子电路的理论知识; 具备模拟电路基本电路的设计能力; 具备模拟电路的基本调试手段; 自选相关电子器件; 能够使用实验室仪器调试。 要求完成的主要任务: ( 包括课程设计工作量及其技术要求, 以及说明书撰写等具体要求) 1、频率范围三段: 10～100Hz, 100 Hz～1KHz, 1 KHz～10 KHz; 2、正弦波Uopp≈3V, 三角波Uopp≈5V, 方波Uopp≈14V; 3、幅度连续可调, 线性失真小; 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书 时间安排: 一周, 其中3天硬件设计, 2天硬件调试 指导教师签名: 年月日 系主任( 或责任教师) 签名: 年月日

目录 1.综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1信号发生器概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 Multisim简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.3集成运放lm324简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3方案三．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

《生活中的静电现象》教案(精)

教科版小学科学四年级下册第一单元 1. 生活中的静电现象 【教材分析】 《生活中的静电现象》是教科版新版教材四年级下册第一单元《电》的第一课。本课是《电》单元的起始课, 主要是让学生从认识生活中常见的新鲜静电现象, 来认识到电荷是存在于我们身边的一切物质中的,多余的电荷如果在一个物体上静止不动的话,就会产生静电现象,如果电荷沿着导线定向移动, 就会产生电流。从而使学生对电的本质有一个初步的认识, 为学生后面学习电的其他知识打基础。 本课一共由三部分组成: 第一部分:体验静电现象 第二部分:认识电荷及电荷之间的相互作用 第三部分:初步认识电流 【学生分析】 用塑料梳子梳理干燥的头发,头发会随着梳子飘动 ; 在干燥的季节脱毛衣时,会听到啪啪声 ; 在干燥的季节用手去触摸门的金属把手,会有触电的感觉 ; 阴云密布的天空,常常有雷电产生…… 这些生活中的静电现象, 每一个四年级的学生可能都经历过。他们知道其中的一些现象是静电现象, 但绝大多数学生没有对静电现象进行过深人的探究。本课将为学生探究生活中的静电现象提供一些简单而有效的活动。在一课时内要让学生对静电现象进行全面的认识是不可能的, 所以学生对静电现象的认识只能是初步的、概括的。这些活动将帮助学生初步认识电的本质,是学生学习其他电的知识的基础。 【教学目标】

知识与技能: 1. 生活中有很多静电现象,通过摩擦等方式可以使物体带电。 2. 带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引。 3. 电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。 过程和方法: 1. 从摩擦可以使物体产生静电的实验现象中发现, 物体带两种电荷的平衡状态在外力作用下会发生电荷转移,呈现带电状态。 2. 能在观察到带电物体互相排斥或互相吸引现象的基础上进行推理, 发现其中的规律。能对观察到的现象进行合理的解释。 情感、态度与价值观: 1.在探究生活中自然现象的过程发展探索科学奥秘的兴趣。 2.进一步培养实事求是,认真细致的科学态度。 【重点难点】 重点: 解释静电现象。 难点: 认识正负电荷及电荷之间的相互关系。 [课时安排 ] 1课时

模电实验报告常用电子仪器的使用

实验报告专业：姓名：学号：日期：桌号： 课程名称：模拟电子技术基础实验指导老师：蔡忠法成绩：________________ 实验名称：常用电子仪器的使用 一、实验目的 1. 了解示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的基本原理。 2. 掌握示波器、函数信号发生器、毫伏表等电子仪器的使用方法。 二、实验器材 双踪示波器、函数信号发生器、晶体管毫伏表、数字万用表 三、实验内容 1. 示波器单踪显示练习 2. 函数信号发生器练习 3. 晶体管毫伏表练习 4. 示波器双踪显示练习 5. 测试函数发生器的同步输出波形 6. 数字万用表使用练习 四、实验原理、步骤和实验结果 1. 示波器单踪显示练习 实验原理： 实验步骤： 1) 探头连校准信号，在屏幕上调出稳定的波形。 2) 测量方波的幅度和频率。 3) 测量方波的上升沿和下降沿时间。

实验数据记录： 实验小结： 1) 测量上升时间和下降时间的方法是： 2) 示波器使用注意事项是： 2. 函数信号发生器练习 实验原理： 实验步骤： 1) 调节函数信号发生器输出三角波，送示波器显示稳定的波形。 2) 将频率分别调到1 kHz、10 kHz、100 Hz。 3) 将三角波幅度调到50mV（峰值）。 4) 从示波器中读出三角波频率。 实验数据记录： 实验小结： 函数信号发生器使用注意事项是：

3. 晶体管毫伏表练习 实验原理： 实验步骤： 1) 调节函数信号发生器输出1 k Hz正弦波，送示波器显示稳定的波形。 2) 调节幅度至约1.4V峰值（用示波器测量）。 3) 同时用毫伏表测正弦波有效值，调节正弦波幅度精确至有效值1V（用毫伏表测量）。 4) 从示波器中读出此时的正弦波幅值，记入表中。 实验数据记录： 4. 示波器双踪显示练习 实验原理： 实验步骤： 1) 示波器CH1、CH2均不加输入信号，采用自动触发方式。 2) 扫速开关置于扫速较慢位置（如0.5 s/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”，观察并描述两条扫描线的显示特点。 3) 扫速开关置于扫速较快位置（如5μs/div挡），将“显示方式”开关分别置为“交替” 和“断续”，观察并描述两条扫描线的显示特点。 实验结果记录： 实验小结：（什么情况下用交替显示方式？什么情况下用断续显示方式？） 5. 测试函数发生器的同步输出波形 实验步骤：

模电课程设计_函数信号发生器

山东农业大学信息学院 课程设计（论文） 课程名称：模拟电子技术基础课程设计 题目名称：函数信号发生器 姓名: 学号： 班级： 专业：电子信息科学与技术 设计时间：2011-2012-1学期15、16周 教师评分： 2011 年 12 月 6 日

目录 1设计的目的及任务 (1) 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计的任务与要求 (2) 2 电路设计总方案及各部分电路工作原理 (2) 2.1 电路设计总体方案 (2) 2.2 正弦波发生电路的工作原理 (3) 2.3 正弦波---方波工作原理 (4) 2.4 方波---三角波工作原理 (6) 2.5 三角波---正弦波工作原理 (7) 3 电路仿真及结果 (10) 3.1 仿真电路图及参数选择 (10) 3.2 仿真结果及分析 (10) 4收获与体会 (10) 5 仪器仪表明细清单 (11) 参考文献 (12)

1.设计的目的及其任务 1.1课程设计的目的 1.通过这次课程设计可以更好的掌握集成运算放大器构成正弦 波，方波和三角波等函数信号的设计方法。 2.可以学会安装，调试与仿真等集成电路组成的多级电子电路小 系统。 3.可以更好的掌握课本上所学的知识，培养自己对所学专业的热 爱。 1.2课程设计的任务与要求 1.能输出特定频率的正弦波，方波和三角波。 扩展项：频率可调，脉冲波，锯齿波。 2. 实现步骤： 正弦波→方波→三角波→正弦波 3、工具：multisim 4. 频率范围：固定频率1kHZ，或者设计的为频率可调电路。 5、提交形式：以课程论文（打印）的形式提交。 6. 合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图。 7. 选择常用的电路元件。 8. 画出设计的电路原理图，做出电路的仿真。 2．电路设计总方案及各部分电路工作原理 2.1电路设计原理框图

九年级物理上册 3.1 电现象教案 (新版)教科版

第1节电现象 课题第1节电现象 教学目标1．知道摩擦起电，并能解释有关现象。 2．培养逻辑思维能力，通过实验分析推理得出正负电荷及相互间的作用。3．知道验电器的结构和原理，会用验电器判断物理是否带电。 4．电荷量的定义及单位，中和定义。 5.能根据原子结构理论解释物体在摩擦时为什么会带电。 6．摩擦起电的实质。 7.知道电荷的定向移动形成电流。 8.知道电流方向的规定。 9.知道什么叫电源和电源的作用。 重点难点重点：两种电荷规定和电荷间的相互作用;根据原子结构理论解释物体在摩擦时为什么会带电;理解电流是电荷定向移动形成 难点：学生的逻辑思维的培养;摩擦起电的实质 教具 准备 橡胶棒、玻璃棒、绸子、皮毛、纸屑、验电器。 教学过程思考与调整

一．复习提问。 二．演示实验，引入新课。 演示实验：用绸子毛皮在玻璃棒、橡胶棒上摩擦几下，然后反棒靠近纸屑，头发等轻小物体。 现象：棒能吸引轻小物体。 结论：带电体能吸引轻小物体说明摩擦起电。 三．新课教学。 1．摩擦起电的定义及解释有关现象。 用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。 2．两种电荷。 实验现象：玻璃棒（绸子）靠近玻璃棒（绸子）会排斥。 橡胶棒（皮毛）靠近橡胶棒（皮毛）会排斥。 橡胶棒（皮毛）靠近玻璃棒（绸子）会吸引。 分析推理得出： 自然界中存在两种电荷，并规定为正电荷、负电荷。 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 3．验电器 结构 原理：根据同种电荷互相排斥的性质制成。 用途：检验物体是否带电，可判断带电体的电性（作解释）。 4．电荷量：电荷的多少，叫做电荷量（Q ）。 单位是库仑，符号是C 。 基本电荷：一个电子所带的电量为1.6×1019 库仑，作为基本电荷。 5．摩擦起电的原因： ①不同物质的原子核束缚电子的本领不同。 当两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它就容易失去电子，使跟它相摩擦的物体得到电子， ②物体失去电子带正电，得到电子带负电。 讨论： 玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒带什么电？（正电）。为什么带正电？（玻璃棒与丝绸相比，玻璃棒的原子核束缚电子的本领较弱，在与丝绸摩擦 时，因失去电子带正电。）丝绸带什么电？（负电。）为什么带负电？（玻璃上的一些电子转移到丝绸上，丝绸因有多余电子而带负电 橡胶棒与毛皮摩擦后，橡胶棒带什么电？毛皮带什么电？为什么？（略） 6．摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体上，使正负电荷分开。 7．中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象，叫做中和。 说明：由于南方天气较潮湿，所以实验前必须把器材烘干，可能电吹风即时吹即时做才能见到效果，否则摩擦起电将做不了。一．复习：提问1：用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球，金属球带什么电？金属箔片带什么电？ 提问2：验电器是通过什么方法带上电的？ 8．得到持续电流的条件： 引导同学思考：小灯泡持续发光，表示有持续电流通过小灯泡的灯丝。你能否通过上述实验找到维持小灯泡中有持续电流的条件？ ①必须有电源 ②电路要接通（合上开关）。

EDA课程设计——函数信号发生器

EDA课程设计——函数信号发生器 实验报告 学院（系） 专业、班级 学生姓名 学号 小组其他队员： 指导教师

（1）实验要求 （2）总体设计思路 （3）程序仿真 （4）实验结果 （5）心得体会 一．实验要求 （1）利用VHDL语言设计一个多功能信号发生器，可以产生正弦波，三角波，锯齿波和方波的数字信号。

（2）焊接一个D/A转换器，对输出的数字信号转换成模拟信号并在示波器上产生波形。 （3）在电路板上可以对波形进行选择输出。 （4）在电路板上可以对波形的频率与幅度进行调节。 二．总体设计思路 信号发生器主要由分频，波形数据的产生，四选一多路选择，调幅和D/A转换五个部分组成。 总体框架图如下： （1）分频 分频器是数字电路中最常用的电路之一，在FPGA的设计中也是使用效率非常高的基本设计。实现的分频电路一般有两种方法：一是使用FPGA芯片内部提供的锁相环电路，如ALTERA提供的PLL（Phase Locked Loop），Xilinx提供的DLL（Delay Locked Loop）；二是使用硬件描述语言，如

VHDL、Verilog HDL等。本次我们使用VHDL进行分频器设计，将奇数分频，和偶数分频结合起来，可以实现50%占空比任意正整数的分频。 分频器原理图： 在我们本次试验中的实现即为当按下按键时，频率自动减半。如当输入为100MHZ，输出为50MHZ。 （2）信号的产生。 根据查找资料，我们最终确定了在QUARTUS中波形数据产生的方法，即利用地址信号发生器和LPM_ROM模块。ROM 的地址信号发生器，有七位计数器担任。LPM_ROM底层是FPGA 中的M4K等模块。然后在VHDL顶层程序设计中将两部分调用从而实现信号的发生。ROM中存放不同的初始化MIF文件（存放不同波形的数据）从而产生不同的波形。 信号产生模块：

模电课设函数发生器

课程设计任务书 学生姓名：专业班级：通信 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 函数发生器设计 初始条件： 示波器，万用表，直流稳压源，毫伏表，NE5532 要求完成的主要任务: 一任务：利用集成运算放大器和晶体管差分放大器等设计一个方波－三角波－正弦波函数发生器。 二要求： 设计制作一个方波－三角波－正选波发生器，频率范围10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度连续可调，线性失真小。 时间安排： 十八周：查找收集相关资料 十九周：初步定下实验方案，进行理论计算，用Multisim仿真 二十周：购买元器件，焊电路，写报告 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 摘要 (3) Abstract (4) 1 函数发生器电路的设计 (5) 1.1方案选择 (5) 1.2器件选择 (6) 1.3单元电路的设计 (7) 1.3.1 方波发生电路的工作原理 (7) 1.3.2方波---三角波转换电路的工作原理 (9) 1.3.3三角波---正弦波转换电路的工作原理 (11) 1.4电路的参数选择及计算 (13) 1.5 总电路 (14) 2 仿真结果及分析 (15) 3电路的安装与调试 (17) 3.1焊接调试中的问题 (17) 3.2性能指标测量与误差分析 (17) 3.3实物图 (18) 4 收获与体会 (19) 5元器件清单 (21)

摘要 函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。其电路中使用的器件可以是分立器件（如低频函数信号发生器S101全部采用晶体管），也可以是集成电路（如单片集成电路函数发生器ICL8038）。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变换成三角波；也可以先产生方波--三角波，再将三角波变换成正弦波。 本设计中依靠自激振荡产生正弦波，利用施密特触发器原理组成多谐振荡器方波方波，将方波积分产生三角波。该电路能实现正弦波、三角波的幅值、频率可调，方波频率、占空比可调。

《电现象》教案 教科版物理

1.电现象 教学目标 知识要点课标要求 1.静电现象 了解电荷并掌握带电体的性质；掌握电荷的种类；掌 握摩擦起电及起电原因、实质，了解使物体带电的其 他方法 2.电荷间的相互作用 掌握电荷间的相互作用规律；了解验电器并掌握其工 作原理和使用方法 3.电流了解电流并掌握电流的方向 教学过程 情景导入 观看动画“怒发冲冠”头发竖起来视频。 让学生思考头发竖起来的原因是什么？这里面存在着什么奥秘？这节课我 们就一块儿来揭开这个谜底！ 合作探究 探究点一静电现象 活动1：学生实验，用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦玻璃棒，分别把棒靠近纸屑，乒乓球等轻小物体，观察现象。 归纳总结：物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或说物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫作带电体。用摩擦的方法使物体带电叫作摩擦起电。

我们已经知道了什么叫带电现象，知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电荷，那么它们带的电荷是否相同呢？ 活动2： 实验1：首先将毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它，观察现象． 实验2：将被丝绸摩擦过的玻璃棒放在支架上，用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，观察现象． 实验3：将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，观察现象． 实验4：用手捋散开的塑料包装绳，在捋的次数不断增加的过程中，观察现象．

归纳总结：这些事实使人们认识到自然界中只有两种电荷。 （1）正电荷和负电荷 正电荷：指被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷，可用“+”表示。 负电荷：指被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷，可用“-”表示。 （2）电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 活动3：根据上面的学习，出示一个塑料棒，让学生交流、讨论，要想知道我手中的这个塑料棒是否带电， 你有哪些方法来验证？ 归纳总结： 检验物体是否带电的方法： （1）利用带电体的性质来判断。 （2）利用电荷间的作用规律来判断。 （3）出示验电器，介绍也可以利用手中的这个工具----验电器来检验。 探究点二电荷间的相互作用 活动：演示用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，观察验电器金属箔片张角的变化，用力多摩擦几下玻璃棒，再去接触验电器的金属球，观察验电器金属箔片张开的角度的变化。换用毛皮摩擦过的橡胶棒，重做上面的实验。让学生分析、讨论现象原因，不同意见的给予补充。 归纳总结： （1）构造：它是由金属球、金属杆、金属箔等几部分组成的。 （2）原理：它利用同种电荷互相排斥的原理。 （3）验电器金属箔片张开的角度不同，反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。 （4）电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑，简称库，符号是C。

模拟电路课程设计-函数信号发生器

模拟电路课程设计——函数信号发生器 一、设计任务和要求 1 在给定的±12V直流电源电压条件下，使用运算放大器设计并制作一个函 数信号发生器。 2 信号频率：1kHz～10kHz 3 输出电压：方波：Vp-p≤24V 三角波：Vp-p≤6V 正弦波： Vp-p>1V 4 方波：上升和下降时间：≤10ms 5 三角波失真度：≤2% 6 正弦波失真度：≤5% 二、设计方案论证 1．信号产生电路 〖方案一〗 由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。三角波 这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为题目要求有10倍的频率覆盖系数，然而对于积分器的输入输出关系为： 显然对于10倍的频率变化会有积分时间dt的10倍变化从而导致输出电压振幅的10倍变化。而这是电路所不希望的。幅度稳定性难以达到要求。而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。 〖方案二〗 由积分器和比较器同时产生三角波和方波。其中比较器起电子开关的作用，将恒定的正、负极性的 方波 三角波 电位交替地反馈积分器去积分而得到三角波。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 不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波 形； 4 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。 综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。下面将分析讨论对生成的三角波和方波变换为正弦波的方法。 2．信号变换电路 三角波变为正弦波的方法有多种，但总的看来可以分为两类：一种是通过滤波器进行“频域”处理，另一种则是通过非线性元件或电路作折线近似变换“时域”处理。具体有以下几种方案： 〖方案一〗 采用米勒积分法。设三角波的峰值为，三角波的傅立叶级数展开： 通过线性积分后： 显见滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动的影响，其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起变化（随频率的升高而衰减），这对于我们要求的10倍的频率覆盖系数是不合适的。另外我们在仿真时还发现，这种积分滤波电路存在这较明显的失调，这种失调使输出信号的直流电平不断向某一方向变化。 积分滤波法的失调图（Protel 99 SE SIM99仿真） 而且输出存在直流分量。 〖方案二〗 才用二极管－电阻转换网络折线逼近法。十分明显，用折线逼近正弦波时，如果增多折线的段数，则逼近的精度会增高，但是实际的二极管不是理想开关，存在导通阈值问题，故不可盲目的增加分段数；在所选的折线段数一定的情况下，转折电的位置的选择也影响逼近的精度。凭直观可以判知，在正弦波变化较快的区段，转折点应选择的密一些；而变化缓慢的区段应选的稀疏一些。 二极管－电阻网络折线逼近电路对于集成化来说是比较简单，但要采用分立元件打接则会用到数十个器件，而且为了达到较高的精度所有处于对称位置的电阻和

电子科技大学模电课程设计报告——函数发生器

电子科技大学 《模拟电路基础》应用设计报告 设计题目：函数发生器 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 一、设计任务 设计一个正弦波信号发生器 设计一个方波信号发生器 设计一个能同时输出正弦波、方波和三角波的函数发生器 指标： 频率：1kHz 幅度：正弦波大于10Vpp；方波10Vpp；三角波6Vpp。 二、电路原理 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。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。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。我们需要制作的是能够发出三种不同波形的函数发生器，为了制作我们所需要的函数发生器，得到我们所需要的波形，我们的设计方案如下： 图1 函数发生器设计框图

由三个电路组成，分别实现三种波形的产生 表1 各组成电路功能和原理 1.RC正弦震荡电路 4个组成部分：放大电路、选频网络、正反馈网络、稳幅网络。 参数选择：kHz 。 f1 选择C=nF ~ 1,以产生1kHz的频率,根据C可以确定R，调节R或C可 nF10 以改变振荡频率。选择R1和R2，调节R1使电路振荡，同时波形失真小，输出电压大小满足要求。 图2 RC正弦震荡电路

2.方波信号发生器 三部分组成：滞回比较器、RC电路、稳压管，各部分实现功能如下表： 表2 方波发生器各组成部分功能 参数选择： 振荡周期 可选择：C= 根据C及R1和R2的比值可以确定R3，调节R3或C可以改变振荡率。选择合适的稳压管和R4，调节R3使电路振荡到所需频率。 图3 方波信号发生器

教科版九上《电现象》教案

教科版九上《电现象》教案 教学目标 1．知道摩擦起电，并能解释有关现象。 2．培养逻辑思维能力，通过实验分析推理得出正负电荷及相互间的作用。 3．知道验电器的结构和原理，会用验电器判断物理是否带电。 4．电荷量的定义及单位，中和定义。 5.能根据原子结构理论解释物体在摩擦时为什么会带电。 6．摩擦起电的实质。 7.知道电荷的定向移动形成电流。 8.知道电流方向的规定。 9.知道什么叫电源和电源的作用。 重点 两种电荷规定和电荷间的相互作用;根据原子结构理论解释物体在摩擦时为什么会带电;理解电流是电荷定向移动形成 难点 学生的逻辑思维的培养;摩擦起电的实质 教具 橡胶棒、玻璃棒、绸子、皮毛、纸屑、验电器。 教学过程 一．复习提问。 二．演示实验，引入新课。 演示实验：用绸子毛皮在玻璃棒、橡胶棒上摩擦几下，然后反棒靠近纸屑，头发等轻小物体。 现象：棒能吸引轻小物体。 结论：带电体能吸引轻小物体说明摩擦起电。 三．新课教学。 1．摩擦起电的定义及解释有关现象。 用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。 2．两种电荷。 实验现象：玻璃棒（绸子）靠近玻璃棒（绸子）会排斥。 橡胶棒（皮毛）靠近橡胶棒（皮毛）会排斥。 橡胶棒（皮毛）靠近玻璃棒（绸子）会吸引。 分析推理得出： 自然界中存在两种电荷，并规定为正电荷、负电荷。 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 3．验电器 结构原理：根据同种电荷互相排斥的性质制成。 用途：检验物体是否带电，可判断带电体的电性（作解释）。 4．电荷量：电荷的多少，叫做电荷量（Q）。 单位是库仑，符号是C。 基本电荷：一个电子所带的电量为1.6×10库仑，作为基本电荷。 5．摩擦起电的原因： ①不同物质的原子核束缚电子的本领不同。 当两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它就容易失去电子，使跟它相摩擦的物体得到电子，

模电函数信号发生器实验报告

电子电路模拟综合实验 2009211120 班 09210580（07）号 桂柯易

实验1 函数信号发生器的设计与调测 摘要 使用运放组成的积分电路产生一定频率和周期的三角波、方波（提高要求中通过改变积分电路两段的积分常数从而产生锯齿波电压，同时改变方波的占空比），将三角波信号接入下级差动放大电路（电流镜提供工作电流），利用三极管线性区及饱和区的放大特性产生正弦波电压并输出。 关键词 运放积分电路差动发达电路镜像电流源 实验内容 1、基本要求： a)设计制作一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。 1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； 2）方波输出电压Uopp=12V，上升、下降沿小于10us，占空比可调范围30%-70%； 3）三角波Uopp=8V； 4）正弦波Uopp>1V。 b)设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的 电路原理图（SCH） 2、提高要求： a)三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V范围内连续可调。 b)三种输出波形的输出阻抗小于100欧。 c)用PROTEL软件绘制完整的印制电路板图（PCB）。 设计思路、总体结构框图 分段设计，首先产生方波-三角波，再与差动放大电路相连。 分块电路和总体电路的设计（1）方波-三角波产生电路： 正弦波产生电路三角波产生电路 方波产生电路

首先，稳压管采用既定原件2DW232，保证了输出方波电压Uo1的峰峰值为12V，基本要求三角波输出电压峰峰值为8V，考虑到平衡电阻R3的取值问题，且要保证R1/Rf=2/3,计算决定令Rf=12K，R1=8K，R3=5K。又由方波的上升、下降沿要求，第一级运放采用转换速度很快的LM318，Ro为输出限流电阻，不宜太大，最后采用1K欧电阻。二级运放对转换速度要求不是很高，故采用UA741。考虑到电容C1不宜过小，不然误差可能较大，故C1=0.1uF，最后根据公式，Rw抽头位于中点时R2的值约为300欧，进而确定平衡电阻R4的阻值。考虑到电路的安全问题，在滑阻的接地端串接了一个1K的电阻。（注：实际调测时因为滑阻转动不太方便，所以通过不断换滑阻的方式确定适当频率要求下Rw的阻值，我的电路最后使用的是1K欧的滑阻） （2）正弦波产生电路：

模电函数发生器课程设计报告

姓名：班级：学号：成绩：教师签字： 实验名称函数信号发生器 1.实验目的 1.掌握电子系统的一般设计方法。 2.掌握模拟IC器件的应用。 3.培养综合应用所学知识来指导实践的能力。 4.掌握常用元器件的识别和测试 5. 熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 2.总体设计方案或技术路线 2.1 电路设计原理框图 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。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。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证经济、方便、优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并与最初的设计要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。 图2-1 函数发生器电路组成框图 2.2 电路设计方案设计 由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳

定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。能实现频率可调的指标要求，且能实现一定范围内的幅度调节。但积分电路的时间参数选择需保证电路不出现积分饱和失真。 3.实验电路图 3.1 各部分电路设计 3.1.1 方波发生电路的工作原理 此电路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、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高，当t趋于无穷时，Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后，Uo 又通过R3对电容C反向充电，如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低，当t 趋于无穷大时，Un趋于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up 从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。 图3-1 方波发生电路 U-=Uc U+= (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz) Ut = (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz) Uc (t) =Uc (oo) + [Uc (0)-Uc (oo)] e ^-t/τ Ut+=Uz+ [Ut_-Uz] T=2τ/ln (1+2R3/（R4+Rp2)) 3.1.2 方波---三角波转换电路的工作原理

《电现象》教案

《电现象》教案 教学目标 1．知道摩擦起电，并能解释有关现象。 2．培养逻辑思维能力，通过实验分析推理得出正负电荷及相互间的作用。 3．知道验电器的结构和原理，会用验电器判断物理是否带电。 4．电荷量的定义及单位，中和定义。 5.能根据原子结构理论解释物体在摩擦时为什么会带电。 6．摩擦起电的实质。 7.知道电荷的定向移动形成电流。[来源:学科网] 8.知道电流方向的规定。 9.知道什么叫电源和电源的作用。 重点 两种电荷规定和电荷间的相互作用;根据原子结构理论解释物体在摩擦时为什么会带电;理解电流是电荷定向移动形成 难点 学生的逻辑思维的培养;摩擦起电的实质 教具 橡胶棒、玻璃棒、绸子、皮毛、纸屑、验电器。 教学过程 一．复习提问。 二．演示实验，引入新课。 演示实验：用绸子毛皮在玻璃棒、橡胶棒上摩擦几下，然后反棒靠近纸屑，头发等轻小物体。现象：棒能吸引轻小物体。 结论：带电体能吸引轻小物体说明摩擦起电。 三．新课教学。 1．摩擦起电的定义及解释有关现象。 用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。 2．两种电荷。 实验现象：玻璃棒（绸子）靠近玻璃棒（绸子）会排斥。 橡胶棒（皮毛）靠近橡胶棒（皮毛）会排斥。 橡胶棒（皮毛）靠近玻璃棒（绸子）会吸引。 分析推理得出： 自然界中存在两种电荷，并规定为正电荷、负电荷。 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 3．验电器 结构原理：根据同种电荷互相排斥的性质制成。 用途：检验物体是否带电，可判断带电体的电性（作解释）。 4．电荷量：电荷的多少，叫做电荷量（Q）。 单位是库仑，符号是C。 基本电荷：一个电子所带的电量为1.6×10库仑，作为基本电荷。 5．摩擦起电的原因： ①不同物质的原子核束缚电子的本领不同。

北邮-函数信号发生器

北京邮电大学 电子电路综合实验报告 课题名称：函数信号发生器的设计学院：信息与通信工程学院 班级： 姓名： 学号： 班内序号： 2015年4月26日

课题名称：函数信号发生器的设计 摘要： 方波-三角波产生电路采用了运放组成的积分电路，可得到比较理想的方波和三角波。根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。最后利用反馈电阻Ro大小变化来控制方波和三角波的幅值，利用旁路电容C4来控制正弦波的幅值，将R2换成顶调电位器和二极管来控制方波占空比。 关键词：方波三角波正弦波频率可调幅值可调 一、设计任务要求 1. 基本要求： （1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； （2）方波输出电压Uopp=12V（误差小于20%），上升、下降沿小于10us； （3）三角波Uopp=8V（误差小于20%）； （4）正弦波Uopp错误！未找到引用源。1V，无明显失真。2. 提高要求：

（1）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可调范围为30%—70%； （2）三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。 二、设计思路 实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出，其可采用电路图有多种。此次实验采用迟滞比较器生成方波，RC积分器生成三角波，差分放大器生成正弦波。除保证良好波形输出外，还须实现频率、幅度、占空比的调节，即须在基本电路基础上进行改良。 由比较器与积分器组成的方波三角波发生器，比较器输出的方波信号经积分器生成三角波，再经由差分放大器生成正弦波信号。其中方波三角波生成电路为基本电路，添加电位器调节使其频率幅度改变；正弦波生成电路采用差分放大器，由于差分放大电路具有工作点稳定、输入阻抗高、抗干扰能力较强等优点，特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。 三、电路设计过程

生活中的静电现象教案

生活中的静电现象教案 Prepared on 24 November 2020

教科版小学科学四年级下册第一单元 1.生活中的静电现象 【教材分析】 《生活中的静电现象》是教科版新版教材四年级下册第一单元《电》的第一课。本课是《电》单元的起始课，主要是让学生从认识生活中常见的新鲜静电现象，来认识到电荷是存在于我们身边的一切物质中的，多余的电荷如果在一个物体上静止不动的话，就会产生静电现象，如果电荷沿着导线定向移动，就会产生电流。从而使学生对电的本质有一个初步的认识，为学生后面学习电的其他知识打基础。 本课一共由三部分组成： 第一部分：体验静电现象 第二部分：认识电荷及电荷之间的相互作用 第三部分：初步认识电流 【学生分析】 用塑料梳子梳理干燥的头发，头发会随着梳子飘动;在干燥的季节脱毛衣时，会听到啪啪声;在干燥的季节用手去触摸门的金属把手，会有触电的感觉;阴云密布的天空，常常有雷电产生……这些生活中的静电现象，每一个四年级的学生可能都经历过。他们知道其中的一些现象是静电现象，但绝大多数学生没有对静电现象进行过深人的探究。本课将为学生探究生活中的静电现象提供一些简单而有效的活动。在一课时内要让学生对静电现象进行全面的认识是不可能的，所以学生对静电现象的认识只能是初步的、概括的。这些活动将帮助学生初步认识电的本质，是学生学习其他电的知识的基础。

【教学目标】 知识与技能： 1.生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电。 2.带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引。 3.电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。 过程和方法： 1.从摩擦可以使物体产生静电的实验现象中发现，物体带两种电荷的平衡状态在外力作用下会发生电荷转移，呈现带电状态。 2.能在观察到带电物体互相排斥或互相吸引现象的基础上进行推理，发现其中的规律。能对观察到的现象进行合理的解释。 情感、态度与价值观： 1.在探究生活中自然现象的过程发展探索科学奥秘的兴趣。 2.进一步培养实事求是，认真细致的科学态度。 【重点难点】 重点： 解释静电现象。 难点： 认识正负电荷及电荷之间的相互关系。 [课时安排] 1课时

函数信号发生器课程设计报告书

信号发生器 一、设计目的 1.进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力 和综合分析问题、解决问题的能力。 2.基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的 设计和实验能力。 3.学会运用Multisim10仿真软件对所作出的理论设计进行 仿真测试，并能进一步完善设计。 4.掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路 调试的基本方法。 二、设计容与要求 1.设计、组装、调试函数信号发生器 2.输出波形：正弦波、三角波、方波 3.频率围：10Hz-10KHz围可调 4.输出电压：方波V PP<20V, 三角波V PP=6V, 正弦波V PP>1V 三、设计方案仿真结果 1.正弦波—矩形波—三角波电路 原理图：

首先产生正弦波，再由过零比较器产生方波，最后由积分电路产生三角波。正弦波通过RC串并联振荡电路（文氏桥振荡电路）产生，利用集成运放工作在非线性区的特点，由最简单的过零比较器将正弦波转换为方波，然后将方波经过积分运算变换成三角波。 正弦—矩形波—三角波产生电路： 总电路中，R5用来使电路起振；R1和R7用来调节振荡的频率，R6、R9、R8分别用来调节正弦波、方波、三角波的幅值。左边第一个运放与RC串并联电路产生正弦波，中间部分为过零比较器，用来输出方波，最好一个运放与电容组成积分电路，用来输出三角波。

仿真波形： 调频和调幅原理 调频原理：根据RC 振荡电路的频率计算公式 RC f o π21 = 可知，只需改变R 或C 的值即可，本方案中采用两个可变电阻R1和R7同时调节来改变频率。 调幅原理：本方案选用了最简单有效的电阻分压的方式调幅，在输出端通过电阻接地，输出信号的幅值取决于电阻分得的电压多少。其最大幅值为电路的输出电压峰值，最小值为0。 RC 串并联网络的频率特性可以表示为 ) 1(311112 1 2 RC RC j RC j R C j R RC j R f Z Z Z U U F ωωωωω-+=++++=+= = ? ? ? 令,1 RC o =ω则上式可简化为) ( 31 ω ωωωO O j F -+ = ? ，以上频率特性可 分别用幅频特性和相频特性的表达式表示如下：

北京工业大学模电课设基于专用IC的函数发生器

课题名称二：基于专用IC的函数发生器 一、设计要求 1、设计任务： 采用集成函数发生器ICL8038及辅助电路，设计并制作一个能产生三角波、正弦波、方波信号的低频函数发生器。 2、基本要求： 频率范围1Hz～100kHz。频率控制方式手动通过改变时间常数RC实现。 在1kΩ负载条件下： 正弦波最大峰-峰值 3V 幅值可调，谐波失真小于3%； 三角波最大峰-峰值 5V 幅值可调，非线性失真小于2%； 方波最大峰-峰值 5V 幅值可调，方波上升时间小于2μs； 3、扩展要求： (1)过改变控制电压实现频率的压控，压控电压范围 0～3V； (2)扩大信号输出的频率范围； (3)增加输出功率（负载电阻改为50-100Ω）； (4)具有输出频率的显示功能; 二、设计方案选择及方案比较 1、总体实验的原理图：

2、对于下面方案的选择 下图为我们在实践之后发现，多了一个741之后，反而出不来我需要的三种波形。所以我们又改为原来的电路图。如下图： 三、选定方案其电路系统工作原理及工作过程 我们设计此课设可以简单的分为两部分：第一部分是：用8038芯片设计的频率可调的多种波形信号发生器电路。第二部分是：用741来完善整个实用的多

种波形信号发生器电路。 1、用8038芯片设计的频率可调的多种波形信号发生器电路。 电路图如下： 首先我们先要了解一下8038芯片的调节方式以及具体的功能实现： 在8038芯片中，我们做了简单的了解。的8 脚为调电压输入即振荡输出频率受此端电压的控制, 是一种电压频率(V /F ) 转换电路, 称为压控振荡。其震荡频率与调频电压成正比, 线性度为0. 5%。调频电压的值是指+ VCC端与管脚8 之间的电压, 此值应不超过1/3 (V CC+ V EE )。7 脚为调频电压输出端,其值由器件内部的分压电阻决定, 这里指的是VCC端和7 脚之间的电压, 此值为(VCC+ VEE) , 它可作为管脚8 的插入电压。由于方波输出经过集电极开路门, 一般在V cc 和9 脚之间接一个阻值通常取10KΩ左右。3 脚为三角波输出端, 2 脚为正弦波输出端, 4 脚为占空比调整端, 5 脚为频率调整端, 6 脚为电源正极V CC, 11 脚为电源负极VEE , 10 脚接电容C。13、14 脚为空脚。 因此在整个电路中如图去连接就构成了8038芯片设计的频率可调的多种波形信号发生器电路。三个输出端分别输出三角波或锯齿波、正弦波、方波或矩形波电压。调节电位器RP1可以改变方波的占空比、锯齿波的上升时间和下降时间；调节电位器RP2可以改变输出信号的频率；调节电位器RP3和RP4可以调节正弦波的失真度，两者要反复调整才可得到失真度较小的正弦波；改变充放电电容C