电子科技大学电子科技大学信号发生电路设计信号发生电路设计UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学电子设计竞赛题目分析l全国大学生电子设计竞赛从1994年到2005年已经举 办了7届l从历届电子设计竞赛题目来看，可以归纳成7类电源类信号源类高频无线电类放大器类仪器仪表类数据采集与处理类控制类UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学往届信号源类电子设计竞赛题目l实用信号源的设计和制作 （第二届，1995 年）题目要求： 在给定15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦 波和脉冲波信号源。l波形发生器 （第五届，2001年）题目要求：设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正 弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波 形。 UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学信号发生器一、正弦波发生器 二、非正弦波发生器l方波l三角波l任意波形UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学信号发生基本原理l正弦波发生器运算放大器（工作于线性状态）和外接移相选频网络构成l非正弦波发生器施密特触发器和积分电路构成l正弦波发生器 非正弦波发生器正弦波 方波 三角波三角波 正弦波 方波三角波 方波 正弦波UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学方波 三角波产生电路UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学比较器电压传输特性方波-三角波UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学三角波-正弦波变换电路UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学方波-三角波-正弦波UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学其他波形产生电路方波产生电路UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学正弦波产生电路UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学三角波产生电路UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学多种信号产生电路UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学555时基集成电路的波形产生应用l中文名称：定时器或时基电路；l起源：1972年，Signetics公司发明；l类型：模拟数字混合电路；l应用：家用电器、电子玩具等。UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学100SRQQ+-+-5k5k5k地 GND放电端 Discharge触发端 Trigger控制电压端 Control Voltage阈值端 Threshold复位端 Reset输出端 Output电源端 VCCTA1A2G1G22Vcc/3Vcc/3UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学阈值端 触发端复位端输出端放电端 00导通 2VCC /3 VCC/310导通VCC/31保持保持2VCC /3 VCC/311截止UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学管脚排列：UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学双极型：（555，如LM555、NE555等 ）CMOS型：（7555，如ICM7555等）类型输出驱动驱动方式：推挽输出驱动电流：200 mA（Vcc=+5+15V）（Vcc=+3+18V）UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学无稳态应用（多谐振荡器）t1 0.7(Rt1+Rt2)Ctt2 0.7Rt2Ctt0、tVCC/3VCC2VCC/30100SRQQ+-+-5k5k5kTA1A2G1G2VCCVORt1CtRt2UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学无稳态应用（压控振荡器-vco ）t0、tVth/2VCCVth0100SRQQ+-+-5k5k5kTA1A2G1G2VCCVORt1CtRt2VthUEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学波形产生集成电路MAX038应用多种波形输出：正弦波、三角波、锯齿波、 方波、脉冲波 0.1Hz20MHz频率范围输出频率及占空比可调输出电阻小至0.1欧，输出电流20mA正弦波输出总谐波失真低至0.75%MAX038MAX038函数发生器的基本原理函数发生器的基本原理MAX038的基本特性UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学MAX038的管脚排列图UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学2.5V电压基准振荡器，振荡控制器波形形成和控制电路输出缓冲器鉴相器用于输出同步信号的比较器UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学波形发生部分：l振荡器通过对CF的充放电来实现频率的控制产生三 角波和一路差分信号。输出三角波的其频率由流入 Pin10的电流IIN和CF决定，具体关系为fo(MHz)=IIN(uA)CF(pF)l其中IIN在2uA到750uA之间取值。FADJ上的电压（ -2.4V+2.4V）对输出频率起微调作用范围在（ Fo70%）不需要时应通过12k的电阻拉到地。 DADJ上的电压（-2.4V+2.4V）对输出波形的对称 性起调整作用。当输出方波时占空比调整率为 15%85%。同样在不需要利用该功能是应通过12k 电阻拉到地 UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学正弦波形成和波形选择l产生的三角波通过一个正弦波形成器被折成 正弦波，差分信号通过比较器形成方波。连 同原来的波形再通过模拟多路器（由Ao，A1 ）决定，输出缓冲器将多路器选出来的波形 缓冲后输出UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学鉴相器和同步信号的产生部分l鉴相器将输出信号PDI和振荡器产生的差分信号 进行鉴相，鉴相结果由PDO输出（与FADJ相连 可使输出与外输入同步）。l同步信号的产生部分用于为数字部分提供同步 信号，其频率和振荡器输出频率相同。UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学三、MAX038函数发生器的应用l多功能函数发生器l压控振荡器lFM或PWM调制器l锁相环路(PLL)lFSK发生器UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学正弦波：失真度三角波：线性度方波：上升与下降斜率根据傅里叶级数，一个失真的正弦波 可以分解为一系列幅度不同、相位有 别的基波和各 次谐波。因此非线性失 真度定义为全部谐波能量与基波能量 之比的量之比的平方根值。fVVmax-Vmint1t2UEST of ChinaUEST of China电子科技大学电子科技大学简易函数发生器的制作一、基本部分： 1. 制作一个函数发生器，要求能够输出正弦波、 三角波和方波； 2. 输出频率为100 Hz 10 MHz。二、发挥部分： 1. 输出幅度Vp-p从210V可调； 2. 能够输出FM和PWM调制波形；3. 其它。