四川师范学成学院通信原理课程设计
I
目 录
前言1
1 函数信号发生器设计务 1
11 设计提议 1
12 方案证研究 1
2 方案设计 2
21 项目指标 2
211 电源参数 2
212 工作频率 2
22 方案较选择 2
3 设计理 3
31 函数发生器结构组成 3
32 方波信号 3
图 321 运算放器电容积分电路 fR 组成 输出电压终反馈运
放反相输出端积分电路负反馈延迟作 3
33 正弦波信号 4
34 三角波信号 6
4 RC振荡电路设计 7
5 放器功率 ICL8038 介绍 9
51 放器功率 9
52 ICL8038 原理介绍 10
6 致谢 11
7 总结体会 12
附录 1 系统原理图 13
附录 2 系统元件清单 14
附录 3 系统 PCB图15四川师范学成学院通信原理课程设计
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参考文献 16四川师范学成学院通信原理课程设计
1
函数信号发生器设计文
前言
函数信号发生器制作集成块 ICL8038 核心器件制作成相较低
适合学生学电子技术测量 ICL8038输出具种波形精密振荡集成
电路想产生 0001Hz～30KHz低失真正弦波三角波矩形波等脉信号需
外部元件 输出波形占空频率电阻电流控制 次芯片
具调制信号输入端作频率调制针低频信号
函数信号发生器着途 电路中器件分离器件产生三种
种波形函数发生器产生正弦波方波三角波种方案集成器件电
路先产生正弦波 根周期性部某种确定函数关系正弦波通整形电
路转化方波 三角波通积分电路形成先产生方波三角波方波
三角波转化成正弦波着电子技术日益发展新器材新材料越发渐着期间
选性增加 函数信号发生器开发出更新款式 技术产生正弦
波三角波方波芯片 ICL8038选择种样方案原行

1 函数信号发生器设计务
11 设计提议
产品开发 工业生产 科学研究等领域函数信号发生器常基测
试信号锯齿波正弦波 矩形波三角波常作时基电路锯齿波信号示波器等
仪器中利荧光屏显示图 例想通示波器荧光屏观察测失真信号
波形通产生锯齿波电压电子束水方匀速搜出荧光屏 方波三角波
着重作 函数信号发生器指种发产生方波 正弦波三角波
锯齿波阶梯波等电压波形仪器电路提议设计种产生三角波正弦波
方波函数信号发生器
12 方案证研究
函数信号发生器途较 电路中器件分离器件产生三种种
波形函数发生器产生正弦波方波三角波种方案集成器件电路
先产生正弦波 根周期性部某种确定函数关系 正弦波通整形电路转化四川师范学成学院通信原理课程设计
2
方波 三角波通积分电路形成先产生方波三角波方波三角
波转化成正弦波着电子技术日益发展新器材新材料越发渐着期间选性
增加 函数信号发生器开发出更新款式技术产生正弦波 三
角波方波芯片 ICL8038选择种样方案原行
2 方案设计
21 项目指标
211 电源参数
输入：双电源 +12V12v
输出：方波电压约等 12v三角波电压约等 5v正弦波电压 1v幅
度连续调线性失真会较
212 工作频率
频率范围： 10HZ～100HZ100HZ～1000HZ
22 方案较选择
方案：正弦振荡文氏电桥产生然方波三角波方波积分
方案结构简单开环电路产生失真较正弦波方波波形 ①产
生三角波较麻烦 频率覆盖系数求 1000 倍 1000倍频率变
化会积分时间输出电压振幅 1000 倍变化满足电路求幅度
稳定性难达求通仿真实验会发现积分器极易产生线性失真
方案二：通芯片 ICL8038 产生 8083 集成函数发生器
该集成函数发生器种途较波形发生器 产生方波正弦波三角波
锯齿波 通外加直流电压进行振荡器调节电压控制集成信号产生器
两电流源控制外接电容 C 充放电电流电容 C 两端电压变化时间
成线形关系输出理想三角波波形 8038 电路中含正弦波变换器
三角波转化成正弦波输出 外三角波转换成方波输出通触发器 方
案特点：
稳定性线性良
易调频率频带数量级范围方便连续改变频率
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变频率时幅度会发生变
会出现渡程接通电源会立产生稳定波形图
方波三角波半周期时间线性函数容易转换波形
次信号设计采第二种方案
3 设计理
31 函数发生器结构组成
函数发生器指够动产生方波 正弦波三角波电压波形仪器电路
采运放 分离元件单片集成函数发生器构成电路形式 根途
产生三种种波形函数发生器次介绍事函数信号发生器方法
函数信号发生器正弦波形发生电路基础非正弦信号发生电路组合成
面分方波 正弦波 三角波发生进行分析合成电路时电路更加
合理
32 方波信号
图 321 运算放器电容积分电路 fR 组成输出电压终反馈运放
反相输出端积分电路负反馈延迟作
图 321 运算放电路
电路图 322 示接通电源时电容两端电压零 输出电压等 ZU
运放相输出端电压 FU
RR
RUzu ZP
21
2 四川师范学成学院通信原理课程设计
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时 ZO Uu C 充电运放反相端输入电压 Nu 断升 PN uu 前
ZO Uu 变 1tt 时 Nu 逐渐升略高 Pu Ou 高电跳低电
变 ZU
ZO Uu 时 FUu ZP 时通 fR C 充电运放反相输入端电压 Nu
逐渐增加 PN uu 前 ZO Uu 保持变 2tt等 时 Nu 减稍
低 Pu Ou 低电跳高电变 ZU 回初状态重复循环
产生振荡输出方波
根面分析画出图 Ou Cu 波形：
图 322 Ou Cu 波形
图波形取适 1R 2R 值 )( 212 RRRF CRT f2 振
荡频率：
33 正弦波信号
称文氏电桥振荡器 图 331 示中相运放电路组成 A放
器图 331 )1(
1
2
R
R
V
VA
d
o
v
fCRT
f
2
11
0四川师范学成学院通信原理课程设计
5
图 331 文氏电桥振荡电路
图 332 相运放电路
RC 串联组成网络 F运放输入阻抗较输出阻抗 Ro
网络 F 没影响影响忽略计根图 333
R
C
CRj
R
RR
Cj
RCj
R
3)1()1)(1( 2
R
RCj
R
Cj
RCj
R
V
V
F
o
f
v
1
1
1四川师范学成学院通信原理课程设计
6
根激振荡条件： AF T1 1
3)1( 2 R
C
CRj
RAFA v
vv 式中分母
中虚部必须等零 012
C
CwR
CR
1
0振荡频率
式中实部 1 3vA起振条件
图 332 相运放 1
1
2
R
RAv 须满足条件 212 RR
图 333 RC串联
34 三角波信号
根 RC 积分电路输出输入信号波形关系输入信号方波时输
出信号便三角波知三角波信号发生器 RC 积分电路方波信号发生
器组成图 323 便三角波信号发生器电路组成图中方波信号发生器 1A
运算放器组成 RC 积分电路 2A 组成该电路设计原理：方波信号发生
器输出方波反相积分电路图中 1A 2A C 4R 等组成
分析画出 1Ou Ou 波形图 341 示四川师范学成学院通信原理课程设计
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图 341 1Ou Ou 波形
电压 Ou 升降幅度时间变量相等 升降斜率绝值
相等三角波 Ou 峰值：
2
1
R
R
UU Z
om
振荡周期： C
R
RRttT
2
41
12
4)(2
调整三角波电路时 1R 2R 应先调整 峰值达需值调整
4R C频率 0f 满足求
4 RC振荡电路设计
RC 振荡器电路设计根出指标求选择适合电路结构形式
确定计算电路中元件参数 求频率范围满足振荡条件 电
路产生正弦波形
RC 振荡器设计步骤 ：
根已知指标参数选择适合电路形式
计算确定电路中元件参数
选择运算放器
满足电路指标求通调试四川师范学成学院通信原理课程设计
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例：设计振荡频 800Hz RC 正弦波振荡器
设计步骤
计算确定电路中元件参数
RC 值根振荡器频率计算
)(10991
2
1 4
0
s
f
RC
确定 R C 值
选频网络受运算放器输入输出电阻影响： Ri R R0 关
系确定 R 值中：运算放器相端输入电阻 Ri运算放器输出电阻 R0
R20kΩ时：
FC 7
3
4
109950
1020
10991
确定 R3 Rf 值（ Rf R4+Rw +rdR 5)
根振荡振幅条件 Rf 应 2R3取 Rf201R3减波形失真
外满足 R 等 R3 联 Rf 直流衡条件减运放输入失调影响
Rf201R3 RR3Rf 求出：
R3
012
13 R 33 108291020
012
13
取整数值 R330k
Rf 201R3201 31030 603k
效果更 Rf R3 值通实验调整确定
确定元件值电路
电路 R5 接法相反二极 D1D2 联成
二极 D1D2 应选元件值硅温度稳定性较高然二极 D1D2
特性必须保持致确保输出波形正负半轴称
R2 R5 确定
二极非线性会导致波形失真 二极两端阻值 rd
相电阻 R5减非线性失真然调整达效果便确定 R5
计算出 R2 效果更加明显 电阻 R2 50k 电阻 40 k 电位器串联
运放型号选择
运放选择 求输入高阻 输出低阻满足增益带宽积： A uoBW 3fo 四川师范学成学院通信原理课程设计
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条件 fo800Hz选择μ A741 集成运算放器
5 放器功率 ICL8038 介绍
51 放器功率
级放器组成便电子电路 工作程中 电压放信号放电路
输入信号进行 通功率放电路功率放 便控制驱动负载电路工作
功率放器功率放目电路 低频功率放器称功率放器
低频信号功率放放器
图 511 OTL 低频功率放器示中晶体三极 T1 组成前置放级（称
推动级）T2T3 组参数称 PNP NPN 型晶体三极组成 OTL 功放电
路射极输出器形式子接成输出电阻低负载力较强等优点
适合功率输出级甲类状态 T1工作集电极电流 I C1通电位器 RW1进行调节
I C1 部分流二极 D电位器 RW2 T2T3 提供电压通调节 RW2 T2
T3 甲乙类状态合适静态电流克服失端电路中引入交直
流电压联负反馈方面改善非线性失真时够稳定放器静态工作点
R C2 构成提高输出电压正半周幅度举电路较动态范围
C2 R 构成举电路提高输出电压正半周幅度动态范围
性指标 OTL 电路
输出功率 P0m失真理想情况 实验中测量 RL 两端电压效值通
计算实际
中晶体三极 T1组成前置放级 （称推动级）T2T3 参数称 NPN
PNP型晶体三极 互补推挽 OTL功放电路组成 射极输出器形式
子连接成具输出低电 阻负载力较强等优点适合作功
率输出级甲类状态 T1 工作通调节电位器 RW1调节集电极电流 I C1I C1
部分流二极 D电位器 RW2 T2T 3 提供偏电压甲乙类状态 T2T 3
合适静态电流通调节 RW2实现 RW1端接 A点电
路中引入交 直流电压联负反馈方面够稳定放器静态工作点时改善
非线性失真四川师范学成学院通信原理课程设计
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图 511 OTL 功率放器实验电路
52 ICL8038 原理介绍
芯片 ICL8038 单片集成函数发生器图 53s 示部原理电路框图
ICL8038 恒流电流源 I 1I 2触发器电压较器 C1C 2等组成电压较器 C1 门
限电压 2VR3 VR(VR VEE+VCC) 通调节外接电阻确定电流源 I 1 I 2
I 2 必须 I 1触发器 Q端输出电低时 I 2通开关 S控制电流源断
开电流源 I 1 外接电容 C充电电压时间变化线性降降 VC时
较器 C2输出发生跳变 VC 升 2VR3 时较器 C1 输出波形会发生跳变
触发器输出端 Q低电变高电 电流源 I 2 接通通控制开关 S升
降时间相等时 产生波形输出引脚 3触发器输出波形缓器输出引脚 9
三角波正弦波变换器变成正弦波引脚 2 输出知 ICL8038 输出三角波 方
波正弦波等三种三种波形中外部接入振荡电容 C通部
两恒流电源完成充电 放电程 恒流源 2 工作状态恒流源 1 电容器 C
持续充电 增加电容电压 达改变较器状态改变输入电带动触发
器翻转连续控制 触发器恒流源 2 处关闭状态 电容电压值较器 1 输入
电压规定值 2／3 倍时较器 1 状态发生改变触发器工作状态发生翻转
时模拟开关 K B 接 A 点恒流源 2 电流值 2I恒流源 1
电容器处放电状态 单位时间电容器端电压发生改变 线性降电容
电压值降较器 2 输入电压规定值 1／3 倍时较器 2 状态发生改变触
发器次翻转原状态周复始完成振荡程四川师范学成学院通信原理课程设计
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根分析 述基电路中容易获 3 种函数信号 电容器放电程
充电程时间常数相等 电容器充放电时 电容电压输出三
角波函数 三角波信号获 触发器工作状态电容电压充放电
程决定触发器状态通翻转够产生方波函数信号芯片部
结构中两种信号缓器功率放脚 3 脚 9 输出
满足方波函数等信号频率占空调节全部范围适选择外部电阻 RA
RB C两电流源 I 2I 电流等情况 范围中循
环调节意选择调整需电容器充放电时间相等便获锯齿波
等函数信号
图 521 部原理电路框图
6 致谢
课题选题研究程孙活老师亲切关怀悉心指导完成 老师
次询问研究设计进程悉心指点迷津帮助开拓思路耐心点拨鼓励老
师严谨细致丝苟工作作风严谨求实态度踏踏实实精神仅授
文教做历时三载终生受益穷道老师感激情法
言语表达 感谢带老师教育培养 细心指导学研
究 课题选择项目终完成 老师始终予细心指导懈支持
诸位老师深深鞠躬致诚挚谢意崇高敬意
感谢 5 位室友正帮助理解支持克服
困难直利完成文然缺少起愉快度三年学学
帮助 支持衷表示感谢感谢含辛茹苦培养四川师范学成学院通信原理课程设计
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长父母谢谢您
7 总结体会
通次课程设计 加强思考动手解决问题力常会遇
情况 心里总想着样接法许行通实际接电路发现实现
预想效果耗面时间较
觉做课程设计时巩固加强课知识 课知识太零
散时课间学理解运元件功 考试容较限
次课程设计程中 解元件功 时课学书
知识时时问题总弄懂做完设计问题问题迎刃解甚
记住东西受益匪浅芯片功作时课讲解次忘
次没根理解通次动手实践元件印象深刻认识解
源实践 实践认识动力终目实践出真理次设计学
帮助作非常
通该次设计理学时少会实践机会学院设计
制作团队务 起学工作中团结致 相互帮助默契配
合少欢乐里洒认工作团队工作团队需
离开团队 必须发扬团结合作精神 次实验设计必成生旅途
非常美回忆
通课程设计认识 电路设计需耐心 需缜密整套思维逻辑
求学会分析 懂理知识远远够 理实践结合起
利完成 期盼学程中学生更加接器材 独立完成知识
表面 深究真正作行 需断积累验 说坐言立行
电路亲动手印象深刻
次课程设计终利完成 设计中遇专业知识问题 通
老师辛勤指导 终迎刃解老师悉心指导学实知
识次表示深深感谢 时帮助支持学位指导老师次
表示忠心感谢四川师范学成学院通信原理课程设计
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附录 1 系统原理图
图 1 系统原理图四川师范学成学院通信原理课程设计
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附录 2 系统元件清单
表 1 元件清单
序号 名 称 型 号 数 量 备 注
1 集成函数发生器 L8038 1 片
2 三端集成稳压器 LM317 1 片
3 开关 SWDPDT 1 双刀 4 位开关
4 开关 SWSPST 5 单刀单位开关
5 整流电路 BRIDGE 1 二极
6 变压器 TRANS1 1
7 电容器 C1 001uf 1 CT型瓷介电容器
8 电容器 C2 01uf 2 CT型瓷介电容器
9 电容器 C4 1uf 1 CT型瓷介电容器
10 电容器 C5 10uf 1 铝电解电容器
11 电容器 C6 1000p 1 CC型瓷介电容器
12 电位器 R1 100k 2 线绕电位器
13 电位器 R2 10k 1 碳膜电位器
14 电位器 R3 1k 1 碳膜电位器
15 电阻 R4 1k 2 碳膜电阻
16 电阻 R5 10k 4 碳膜电阻
17 电阻 R6 20k 1 碳膜电阻
18 电阻 R7 25k 2 碳膜电阻
19 电阻 R8 3k 1 碳膜电阻
20 电阻 R9 47k 2 碳膜电阻四川师范学成学院通信原理课程设计
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附录 3 系统 PCB图
图 2 信号发生器图四川师范学成学院通信原理课程设计
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参考文献
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P3P7
[2] 刘光明：现代通信原理民邮电出版社 20076 P21P30
[3] 元吴勇：常电子原件简明手册 工业出版社 20052 P7P10
[4] 童诗白：模拟电子技术高等教育出版社 20038 P52P57
[5] 杜肤生：数字集成电路应民邮电出版社 20016 P31P42
[6] 王兆义：电路分析机械工业出版社 20077 P15P27
[7] 周永金：模拟电子技术应 陕西锅饭学院电子教研室 20035 P135P141
[8] 陈路郑毅： PROTEL99SE 电路板设计制作民邮电出版社 2007 年第 2 期
P21－P28

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