北邮模电实验：93分优秀设计——函数信号发生器的构建与调优

在北邮的模拟电子实验中，学生们设计了一款功能全面的函数信号发生器，总评达到了93分。该实验项目分为两个主要部分：前级电路和后级电路。前级由电压比较器和积分电路构成，能够生成方波和三角波。电压比较器采用LM318，其快速的转换速率确保了方波的上升和下降沿小于10微秒，满足了设计要求。三角波则通过反相发生器UA741实现，利用其较高的转换速度和良好的稳定性。 后级电路是信号转换的关键，通过差分放大电路将三角波转化为正弦波。差分放大器如LM318的优势在于它具有工作点稳定、输入阻抗高和抗干扰能力强的特点，特别适用于抑制零点漂移，从而实现低频三角波到正弦波的准确转换。为了控制信号的幅度，电路使用了稳压管D1和D2，它们的稳压值确保了方波的峰峰值达到12V，而电阻的选择则是根据三角波幅度的计算得出，例如，平衡电阻约为2:3的比例。 设计任务要求了输出频率的可调性，从1kHz到10kHz，并且对输出波形的电压幅值有严格限制。基本要求包括方波和三角波的精度，以及正弦波的不失真输出。提高要求则增加了占空比可调的矩形波输出，并扩展了三种波形的峰峰值调整范围。 整个设计过程中，学生充分考虑了元器件的选择和电路结构的优化，以满足实验要求的性能指标。这种函数信号发生器不仅具备基础功能，还能提供更高级别的灵活性，体现了学生对模拟电子技术的深入理解和实践能力。通过这次实验，学生不仅提升了信号处理和电路设计技能，还锻炼了问题解决和团队协作的能力。