函數發生器是一個多波形信號源。 它可以產生正弦波、方波、三角波、鋸齒波甚至任意波形。 有些函數發生器還具有調制功能，可以進行幅度調制、頻率調制、相位調制、脈寬調制和VCO控制。

  該函數發生器頻率范圍廣應用范圍廣。 它是不可或缺的通用信號源。 可用于生產檢測、儀器維護和實驗室，也廣泛應用于其他科技領域，如醫學、教育、化學、通信、地球物理、工業控制、軍事和航空航天等。

  在電能市場，很多應用都需要用到波形發生器，因為它與市場認可度較高的電力測量儀和波形測量儀配套使用。 任意波形函數發生器是一款集源與測量于一體的高精度儀器，可為您提供全方位的解決方案。

  設計要求

  (1)根據技術指標要求和實驗室條件可選方案設計原理電路圖，分析工作原理計算元件參數。

  (2) 列出所有元器件，并向實驗室提交備件清單。

  (3) 對設計的電路進行安裝調試使其符合設計要求。

  (4)記錄實驗結果。

  1.函數發生器的組成

  函數發生器一般是指能自動產生正弦、方波、三角波電壓波形的電路或儀器。 電路形式可由運算放大器和分立元件組成； 它也可以是單片集成函數發生器。 根據不同的用途有產生三個或更多波形的函數發生器。 本專題介紹方波、三角波和正弦波函數發生器的方法。

  方案選擇

  (1) 方案一：將三角波轉換成正弦波

  它由單通道運算放大器和分立元件、方波-三角波-正弦波函數發生器電路組成。 由于技術難點在于三角波到正弦波的轉換，下面將詳細介紹三角波到正弦波的轉換。

  1、利用差分放大電路實現三角波-正弦波變換

  波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性，進行波形變換過程。 可以看出傳輸特性曲線越對稱，線性區域越窄越好； 三角波的幅值 Uim 剛好使晶體接近飽和區或截止區。 方案一：用差分放大電路實現三角波轉正弦波，用集成運算放大器組成的電路實現函數發生器

  2、利用二極管折線逼近電路實現三角波-正弦波變換

  二極管斷線近似電路

  根據二極管折線近似電路將三角波轉換為正弦波的原理圖，可以得到輸入輸出特性曲線。

  焊接調試

  (1) 按照方案1的電路圖焊接電路板。

  (2)調試前，將電路板接±12伏，地線接電源處的公共地線。

  頻率范圍

  為方便測量，將電路板上的方波信號接到示波器上，閉合開關C1=10μF，斷開開關C2=1uF，然后調整RP2，在此測量方波信號的頻率范圍 時間;

  打開C1的開關，閉合C2的開關，同樣調整RP2，記錄方波信號的頻率范圍。

  通過比較發現頻率范圍整體向下移動可能有兩個原因。 一是反饋通道磨損，使電阻值達不到計算值。 二是三角波運放的反向端電阻也有同樣的問題。

  輸出電壓

  ①方波：

  將電路板上方的波形信號接到示波器上，調節RP1測出方波峰峰值Vpp=14V。 可以看出，得到的值與性能指標是一致的。

  ②三角波：

  去除方波信號，接入三角波信號，調整RP1測得三角波峰峰值Upp=5V也能滿足題目要求。

  ③ 正弦波：

  將正弦波信號連接到示波器，調節RP3和RP4，測量正弦波峰峰值，Upp=2.8V。 基本可以滿足課題的要求。

  3、波形特性測量：

  ①方波上升時間：

  將電路板上的方波信號連接到示波器上，調節示波器上的周期調節旋鈕，直到可以清楚地觀察到方波信號上升沿處的跳變。 實測方波上升時間為：tr=6.4μs

  分析：上升時間不符合要求，這可以通過改變運放類型來解決。 通過改變運算放大器的速度來改變它的上升時間。

  ① 三角波非線性畸變：

  去除方波信號，將電路板上的三角波信號連接到示波器的通道1。 此時測得的三角波信號參數如下：

  頻率：f=98.42Hz

  峰峰值：Upp=5V

  此時，試驗臺上函數發生器產生的三角波作為標準信號接入示波器的2通道，調整其頻率和峰峰值，使其與示波器的參數一致。 待測三角波信號（f=98.42Hz，Upp=5V）。

  在示波器上的雙軌跡模式下對比，發現兩個通道的三角波完全重疊，說明沒有非線性失真。

  ② 正弦波嚴重失真：

  分析：因為調節平衡的滑動變阻器的一個引腳壞了，我自己拿了一根線連接，導致電路不兼容，導致靜態工作點偏離原來的位置導致了這個結果。