函数发生器是一个多波形信号源。 它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波甚至任意波形。 有些函数发生器还具有调制功能，可以进行幅度调制、频率调制、相位调制、脉宽调制和VCO控制。

  该函数发生器频率范围广应用范围广。 它是不可或缺的通用信号源。 可用于生产检测、仪器维护和实验室，也广泛应用于其他科技领域，如医学、教育、化学、通信、地球物理、工业控制、军事和航空航天等。

  在电能市场，很多应用都需要用到波形发生器，因为它与市场认可度较高的电力测量仪和波形测量仪配套使用。 任意波形函数发生器是一款集源与测量于一体的高精度仪器，可为您提供全方位的解决方案。

  设计要求

  (1)根据技术指标要求和实验室条件可选方案设计原理电路图，分析工作原理计算元件参数。

  (2) 列出所有元器件，并向实验室提交备件清单。

  (3) 对设计的电路进行安装调试使其符合设计要求。

  (4)记录实验结果。

  1.函数发生器的组成

  函数发生器一般是指能自动产生正弦、方波、三角波电压波形的电路或仪器。 电路形式可由运算放大器和分立元件组成； 它也可以是单片集成函数发生器。 根据不同的用途有产生三个或更多波形的函数发生器。 本专题介绍方波、三角波和正弦波函数发生器的方法。

  方案选择

  (1) 方案一：将三角波转换成正弦波

  它由单通道运算放大器和分立元件、方波-三角波-正弦波函数发生器电路组成。 由于技术难点在于三角波到正弦波的转换，下面将详细介绍三角波到正弦波的转换。

  1、利用差分放大电路实现三角波-正弦波变换

  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，进行波形变换过程。 可以看出传输特性曲线越对称，线性区域越窄越好； 三角波的幅值 Uim 刚好使晶体接近饱和区或截止区。 方案一：用差分放大电路实现三角波转正弦波，用集成运算放大器组成的电路实现函数发生器

  2、利用二极管折线逼近电路实现三角波-正弦波变换

  二极管断线近似电路

  根据二极管折线近似电路将三角波转换为正弦波的原理图，可以得到输入输出特性曲线。

  焊接调试

  (1) 按照方案1的电路图焊接电路板。

  (2)调试前，将电路板接±12伏，地线接电源处的公共地线。

  频率范围

  为方便测量，将电路板上的方波信号接到示波器上，闭合开关C1=10μF，断开开关C2=1uF，然后调整RP2，在此测量方波信号的频率范围 时间;

  打开C1的开关，闭合C2的开关，同样调整RP2，记录方波信号的频率范围。

  通过比较发现频率范围整体向下移动可能有两个原因。 一是反馈通道磨损，使电阻值达不到计算值。 二是三角波运放的反向端电阻也有同样的问题。

  输出电压

  ①方波：

  将电路板上方的波形信号接到示波器上，调节RP1测出方波峰峰值Vpp=14V。 可以看出，得到的值与性能指标是一致的。

  ②三角波：

  去除方波信号，接入三角波信号，调整RP1测得三角波峰峰值Upp=5V也能满足题目要求。

  ③ 正弦波：

  将正弦波信号连接到示波器，调节RP3和RP4，测量正弦波峰峰值，Upp=2.8V。 基本可以满足课题的要求。

  3、波形特性测量：

  ①方波上升时间：

  将电路板上的方波信号连接到示波器上，调节示波器上的周期调节旋钮，直到可以清楚地观察到方波信号上升沿处的跳变。 实测方波上升时间为：tr=6.4µs

  分析：上升时间不符合要求，这可以通过改变运放类型来解决。 通过改变运算放大器的速度来改变它的上升时间。

  ① 三角波非线性畸变：

  去除方波信号，将电路板上的三角波信号连接到示波器的通道1。 此时测得的三角波信号参数如下：

  频率：f=98.42Hz

  峰峰值：Upp=5V

  此时，试验台上函数发生器产生的三角波作为标准信号接入示波器的2通道，调整其频率和峰峰值，使其与示波器的参数一致。 待测三角波信号（f=98.42Hz，Upp=5V）。

  在示波器上的双轨迹模式下对比，发现两个通道的三角波完全重叠，说明没有非线性失真。

  ② 正弦波严重失真：

  分析：因为调节平衡的滑动变阻器的一个引脚坏了，我自己拿了一根线连接，导致电路不兼容，导致静态工作点偏离原来的位置导致了这个结果。