1.3  研究内容

设计出能产生正弦波、三角波、方波信号的各单元电路，并利用multisim仿真对其中各参数进行调试，在各单元电路设计完成之后，再将他们连接起来。最后通过多路开关控制器的作用，拨动开关不同键，选择不同的参数值，从而可以实现输出函数信号种类的可选择性，以及输出函数信号的频率可调、幅度可调。

2  设计方案的设计与方框图

2.1  设计目标

设计一个产生正弦波，方波，三角波的信号发生器，拨动不同开关实现三种波形的转换，调节电路中电容的大小，观察对幅度的影响，不同电阻的阻值改变，观察对波形的影响，最后总结结论。

2.2  方案的选择

 设计函数信号发生器方法常见的有以下几种：

（1）可以由集成运放、晶体管等专门元器件设计，大多情况下则是采用专门的函数信号发生器芯片产生。以前的函数信号发生器芯片，如 BA205、L8038、XR2207/2209 等， 调节方式比较繁琐，占空比和频率不能单独进行调节，二者之间有时相互影响。

（2）用分立元器件设计的函数发生器：结构简单，价格比芯片实惠，容易实现。 本方案采用（2）的方法，使用分立元件设计多功能函数信号发生器。

 （1）、

2.3  设计思路

用分立元件设计产生正弦波、方波、三角波输出信号的电子电路方法也是多种多样的。 比如说可以利用RC正弦波振荡电路产生正弦波信号，输出的正弦波信号接到电压比较器的输入端，可以输出方波信号。方波信号又可以作为积分电路的输入，最后产生出三角波信号。本设计是用下面的思路进行设计的。

模拟电路中常见的正弦波振荡电路有RC正弦波振荡电路和LC正弦波振荡电路，RC振荡电路的振荡频率一般来说比LC振荡电路振荡频率低。本设计首先利用RC正弦波振荡电路产生正弦波信号，输出的正弦波信号接到电压比较器的输入端，可以输出方波信号。方波信号又可以作为积分电路的输入，最后产生出三角波信号。电路组成方框如下图1.1所示。

图1.1 电路组成方框图

2.4  本设计实现功能

（1）本设计利用多路开关控制的选择的作用实现不同的功能。多路开关S4选择不同类型信号的输出。当打开S4的第一个键时，输出为正弦波信号；当打开S4的第二个键时，输出为方波信号；当打开S4的第三个键时，输出为三角波信号。

（2）多路开关S3控制的是不同输出幅度的调节。S4控制选择五种不同电容的值， 五种不同电容值可以任意组合，实现了输出幅度的多样性。

（3）多路开关S1、S2实现了电路对输出信号不同频率的选择，可变电阻R5、R8对频率进行微调。

（4）可变电阻R16对输出信号幅度取多少进行调节。图见附录。文献综述

3  各单元电路的原理设计与仿真

3.1  RC正弦波振荡电路的设计

正弦波振荡电路是在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自己振荡而产生正弦波 输出信号的电路。它广泛地应用于遥控、测量、通讯、自动控制、热处理和超声波电焊等加工设备之中，也作为模拟电子电路的测试信号。正弦波产生电路即为正弦波振荡器。受集成运放带宽所限，振荡频率均不高，一般为1Hz ~1MHz。