Multisim多功能函数信号发生器设计+电路图(2)

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1 前言

1.1 函数信号发生器概述

函数信号发生器是一种比较普遍的信号源，它广泛应用于产品开发、工业生产、自动控制系统、电子技术实等科学研究等领域中。它产生的锯齿波和矩形波、正弦波、三角波是常用的基本测试信号。根据函数信号运用的领域不同，有输出为方波、正弦波、三角波三种或更多种类型波形的函数发生器，组成函数信号发生器的电路有的是由分立元器件构成，也可以由集成器件构成。比如说利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率，但成本相对来说较高。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。

随着用户对函数信号发生器的要求而不断提高，作为基础测量仪器的函数信号发生器在功能上也不断强大。上世纪六十年代以来的函数信号发生器多采用模拟电子电路构成。比如说正弦波、锯齿波、方波和三角波等几种简单的函数信号波形可采用分立元件或模拟集成电路构成。现在是数字化时代，也出现了数字合成式函数信号源，其有频率准确，幅度稳定的特点，而且相位抖动及频率漂移均能达到相当稳定的状态。现在也有专用的芯片能产生函数信号的信号发生器，功能更丰富，使用也更灵活。如精度高、工作频带宽、误差小等。能够满足不同层次用户的测试要求。最近几年来，数字化仪器在迅速发展，我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器。但这毕竟是数字式信号源，数字电路与模拟电路之间的干扰，很难加以消除，对于小信号的函数信号发生器模拟电路就显得更加优越。目前市场上的信号发生器多种多样。论文网

现在使用的函数信号发生器多是采取AT89S51单片机构成的方法设计的。在本次设计中，采用的是用分立元件设计产生正弦波、方波、三角波。电路的原理部分的设计，本文首先采用分立元件，设计能产生正弦波、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是否符合设计要求，在各单元电路完成之后，在他们连接起来。本次设计就是按照这样的思路进行的：首先根据设计的方案选择合适的元器件，然后对元器件的参数进行分析，画出电子电路设计图，并在仿真软件multisim上进行仿真与调试，观察数据结果并与课题要求的性能指标作对比，最后得出结论并进行适当的改进。

1.2 电路仿真平台简介

随着计算机技术和电子技术的飞速发展，促进了电子电路设计方法及其应用系统越来越先进。电子电路仿真是利用EDA系统的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真，这项工作对应着传统电子电路设计的电路搭接和性能调试。由于不需要真实电路环境的介入，因此花费少、效率高，而且数据结果快捷、形象、准确。采用EDA设计电子电路系统的方法具有高可靠性，经济，快捷，容易实现，修改方法便利等特点。相比于传统的方法，其材料消耗多，周期长，效率低，很难满足电子技术的飞速发展的要求。EDA的发展，对电子电路和系统的设计产生了划时代的变化。大大提高设计质量和效率。EWB完全兼容于电子电路分析软件“SPICE”，而且界面生动、友好、形象，操作简便，还可以使用图形产生电路等优点。EWB具有大量的组件库和相对完整的仪器仪表库。

Multisim是EWB的升级版，具有齐全的仪器仪表库和更庞大的元器件模型参数库；除了具有普通电子电路仿真软件全部分析功能之外，信号发生器、频谱分析仪、还包括万用表、示波器、频率计、网络分析仪、失真分析仪、波特图仪、逻辑分析仪、瓦特表等虚拟仪器分析，可以进行电子电路实验室内的各种实验和操作，具有丰富的电子电路仿真分析能力。