波形转换电路

波形转换电路
波形转换电路

目录

波形转换电路的设计 (1)

1 技术指标 (1)

2 设计方案及其比较 (1)

2.1 方案一 (1)

2.1.1 设计思路 (1)

2.1.2 参数计算 (2)

2.1.3 proteus仿真模拟 (3)

2.2 方案二 (4)

2.2.1 设计思路 (4)

2.2.2 参数计算 (5)

2.3.3 工作原理 (6)

2.3.4 proteus仿真模拟 (6)

2.3 方案三 (7)

2.3.1 设计思路 (7)

2.3.2 参数计算 (8)

2.3.3 工作原理 (8)

2.3.4 proteus仿真模拟: (9)

2.4 方案比较 (10)

3 实现方案 (11)

3.1 工作原理 (11)

3.2 工作过程 (11)

3.3 重要参数 (12)

3.4 所用元器件及其功能 (12)

4 调试过程及结论 (15)

5 心得体会 (19)

6 参考文献 (20)

波形转换电路的设计

1 技术指标

设计一种波形转换电路,要求产生频率可调的方波,并且能够实现方波转换为三角波。测试并且记录下不同频率下的方波和三角波的波形图,以及输出电压值。

2 设计方案及其比较

2.1 方案一

2.1.1 设计思路

图1方案一原理图

方波产生电路是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生电路。基本电路组成如图2所示,它是在迟滞比较器的基础上,增加了一个由RF 、C 组成的积分电路,把输出电压经过RF 、C 反馈到比较器的反相端。电路的正反馈系数F 为

2

12

R R R F +≈ (1)

将方波产生电路与积分电路结合,形成我们需要的电路。

方波产生电路

积分电路

方波

三角波

输出

图 2 方波产生电路

2.1.2 参数计算

起振条件为AF≥1

(2)

周期

(3)

当R1,R2取适当值,使F=0.462,则T 可简化为

C R T f 2= (4)

或振荡频率为

(5)

1

1R R R A f

+=?

?? ??

+=-+=12R R 21ln 211ln

2C R F F C R T f f C R T f 21

1f =

=

图3 输出电压与电容器电压波形图

2.1.3 proteus仿真模拟

将方波产生电路和积分电路,组成一个完整的电路图。在proteus上进行模拟仿真。得到图4所示电路图。得到图5所示波形图。

图4 方案一在proteus上的模拟仿真电路图

图 5 方案一在proteus 上的模拟仿真波形图

图15黄色为三角波,蓝色为方波。

2.2 方案二

2.2.1 设计思路

图 6 方案二原理图

RC 桥式振

荡 电 路

比较器

积分电路

正弦波

方波

图7 RC 桥式振荡电路

图8 比较器 图9 积分电路

2.2.2 参数计算

设计频率f=1000Hz 根据

RC

π21

f =

(11) 得41059.1-?=RC 。

R 应满足I O R R R <<<< Ri 约为几百千欧,Ro 约为几百欧。 所以取R=16kΩ,则C=0.01uF 。 周期

(12)

??

? ??

+=-+=12R R 21ln 211ln 2C R F F C R T f f

当R1,R2取适当值,使F=0.462,则T 可简化为

C R T f 2= (13)

或振荡频率为

C

R T f 211f ==

(14) 2.3.3 工作原理

接通电源瞬间,设输出电压偏于正饱和值,即Z O V V +=时,则加到电压比较器同相端

的电压为Z FV + ,且2

12

R R R F +≈。而反相端电压,只能由V o 通过Rf 向C 充电来建立。当

加到反相端的电压略正于Z FV +时,V o 则从Vz +翻转到Z V -。Z V -又通过Rf 向C 反向充电。直到Vc 略负于C FV -值,V o 又再次变为Vz +。如此循环往复,形成一系列方波。

2.3.4 proteus 仿真模拟

将RC 桥式振荡电路,比较器,积分电路,组成一个完整的电路图。在proteus 上进行模拟仿真。得到图10所示电路图。得到图11所示波形图。

图 10 方案三在proteus 上的模拟仿真电路图

图 11 方案三在proteus 上的模拟仿真波形图

图11中黄色为三角波,蓝色为方波,红色为正弦波。

2.3 方案三

2.3.1 设计思路

通过锯齿波产生电路得到可调方波,三角波。

图12方案二原理图

通过锯齿波产生电路如图13所示,方波和三角波。当锯齿波产生电路中方波的占空比为50%时就可输出三角波。

同相输入迟滞比较器

积分电路

方波

三角波

输出

图13锯齿波产生电路

2.3.2 参数计算

门限电压估算:

(6)

(7)

所以

Z T T T V R R V V V 2

1

2

=+=?-+ (8)

振荡周期

2

56126121)

(22R R R R R C R R T T T +=+= (9)

当占空比为50%时,有

2

614R C

R R T =

(10) 2.3.3 工作原理

接通电源,有Z O V V -=1,则Z V -经过R6向C 充电,输出电压O V 按线性规律增长。当O

V 上升到+T V 使011==N P V V 时,比较器输出1O V 由Z V -上跳到Z V +。同时门限电压下跳到-T V 。以后Z O V V +=1经过R6向C 反向充电,O V 迅速下降到负值。当O V 下降到-T V 使0

11==N P V V z T V R R V 2

1

=+Vz

R R V T 21

-

=-

时,比较器输出1O

V又由Z V

下跳到Z V-。如此周而复始,产生振荡。

图14 电路对应的波形图

2.3.4 proteus仿真模拟:

将同相输入迟滞比较器和积分电路,组成一个完整的电路图。在proteus上进行模拟仿真。得到图15所示电路图。得到图16所示波形图。

图15 方案三在proteus上的模拟仿真电路图

图16 方案三在proteus上的模拟仿真波形

图16黄色的为方波,红色的为三角波。

2.4 方案比较

在以上的三个方案中,三种方案有自己不同的原理,所以三个方案各有各的优缺点。

方案一:

原理比较简洁,由方波产生电路和积分电路两部分构成。方波产生电路产生方波信号后由积分电路将方波转化为三角波。该方案所需的元器件种类少,所需器件数量也少。节约成本。原理简洁,便于实现。 方案二:

由RC 桥式振荡电路,比较器和积分电路三部分构成。RC 桥式振荡电路产生正弦波,比较器将正弦信号转化为方波信号,之后由积分电路将方波转化为三角波。实验原理较前两个复杂,且所用元器件多。成本较高。但是很直观,便于掌握波形转换的原理。 方案三:

由同相输入迟滞比较器和积分电路两部分构成。同相输入迟滞比较器产生方波信号后由积分电路将方波转化为三角波。该方案所需元器件,原理也很简洁,产生的波形稳定,不易失真。

综上所述,最后我们选择原理简洁,所用元器件简单,成本低廉的方案三作为实践方案。

3 实现方案

3.1 工作原理

图17实践方案原理图

如图 13所示,它包括同相输入迟滞比较器和充放电时间常数不等的积分两部分。共同组成锯齿波电压产生电路。当5R 和D 支路开路,电容C 的正反向充电时间常数相等时,此时锯齿波就变成了三角波,也就变成了方波-三角波产生电路。由于方波的频率可调,故可将定值电阻R1改成滑动变阻器以调节频率。

3.2 工作过程

接通电源,有Z O V V -=1,则Z V -经过R6向C 充电,输出电压O V 按线性规律增长。当O

V 上升到+T V 使011==N P V V 时,比较器输出1O V 由Z V -上跳到Z V +。同时门限电压下跳到-T V 。

同相输入迟滞比较器

积分电路

输出

方波

三角波

以后Z O V V +=1经过R6向C 反向充电,O V 迅速下降到负值。当O V 下降到-T V 使011==N P V V 时,比较器输出1O V 又由Z V +下跳到Z V -。如此周而复始,产生振荡。

3.3 重要参数

振荡周期为

2

614R C

R R T =

3.4 所用元器件及其功能

表1 所用元器件一览表

运算放大器:将模拟信号进行放大处理。 滑动变阻器:通过改变电阻大小改变振荡周期。 电容:与R3构成反向积分电路。 电阻R5:形成反馈。 电阻R6:平衡电阻。

电阻R4:迟滞比较器的运放输入端不能直接接地。 电阻R1和R2:限流电阻。

仿真电路图如图18,在还没有接通电源时的整体布线图如图19,接通电源后的整体布线

序号 名称 型号 数量 1 运算放大器 LF353 1 2 电阻 10K 2 3 电容器 0.1uF 1 4 滑动变阻器 10K 1 5 电阻 1K 2 6

电阻

20K

2

概况图如图20。

图18 实践方案的proteus仿真模拟图

图19 测试电路的布线图

图20测试电路的布线图

4 调试过程及结论

这次的波形调试基本顺利,实行方案是根据第三个方案进行的,所以最初的测试电路

布线图如下:

图21初次测试图

将需要接地的地方接地,LF353连到直流电源上,连接好示波器后,接通直流电源,在示波器上可观察到非常完美的三角波,但是方波则有一些不平,为了弥补这方面的不足,先是调节了滑动变阻器,发现频率越大,方波图更加符合所达要求。后来又重新改变了各个位置的电阻,将Rf由10K改成了20K,将图15的K

R1

2 改成了图18的1R和2R并联

得到0.5K 的电阻。将图15的K R 103=改成了图18的K R 203=。最终出来的方波稍加得有些改善了。调节f R ,改变波形的频率。得到三组频率的波形图,得到三组数据如下。 表2 调试数据记录表

序号 Rf (千欧)

C(uF) T(mS) f(kHz) f 理(kHz) 1 4.20 0.1 1.4 0.72 0.59 2 5.40 0.1 1.7 0.51 0.46 3 7.27

0.1

2.4

0.41

0.34

图22 方波-三角波波形图

调节滑动变阻器,将阻值调到4.20千欧时,实际频率为720.868Hz ,理论值为595.238Hz 。

图23 方波-三角波波形图

调节滑动变阻器,将阻值调到5.40千欧时,实际频率为529.209Hz,理论值为

462.963Hz。

图24方波-三角波波形图

调节滑动变阻器,将阻值调到7.27千欧时,实际频率为410.049Hz,理论值为343.879Hz。

测试电路的运行与模拟仿真的结果实际与理论统一,可认为此次课程设计的电路设计成功。

5 心得体会

这一次课程设计是我第一次接触,在还没有真正去了解课设内容时,感觉到了一些压力。但是当我真正去思考课设中的问题时,觉得很有新奇感和成就感。

因为在准备预答辩时需要设计三个方案,而我之前只是对模电课本上的方波-三角波上的唯有的一个电路图有些了解,故而思维被困在了那仅仅的一种产生方式,即方案一所示。后来拆分电路,发现在后面一部分的电路一般就是反向积分电路来实现方波转化为三角波,而需要深虑的是如何来产生方波。

方案一则是通过一个迟滞比较器上又加上了由电容和电阻所构成的积分器来产生方

波。方案二则是通过RC桥式振荡电路,过零比较器和反向积分器三部分构成,其中通过

电子技术课程设计报告_波形产生及变换

电子技术课程设计报告 ——波形产生及变换 姓名:Frege 专业班级:电气合1402 所属学院:电气工程与自动化学院 指导老师:王允建 2016 年 7 月 1 日

波形产生与变换电路的设计 摘要 波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求。本文利用555定时器构成多谐振荡器产生方波,然后分别通过积分、滤波电路输出三角波、正弦波、三倍频率正弦波。放大器件为LM324N四路放大器,以积分、傅立叶分解等为理论基础,通过运放构成的各种滤波电路对方波进行各种波形变换。它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。实验包括仿真与实际连线两步,仿真采用Multisim仿真软件,连线采用面包板。 关键词:555定时器;LM324N四路放大器;Multisim仿真;面包板接线

The design of the signal and conversion circuit Abstract Waveform generators are widely used in major universities and research establishments. With advances in technology, social development, a single waveform generator already cannot satisfy people's needs. In this paper constitutes a 555 timer multivibrator generating a square wave, then respectively through integral, filter circuit and output triangle wave, sine wave, triple frequency sine wave. Amplifying device is LM324N, based on the theory of integral, Fourier decomposition and so on, through the op-amp composition of various filter circuit wave for the various waveform transformation. Its production cost is not high, the circuit is simple, easy to use, effectively saving manpower, material resources, have practical value. Experiments include simulation and actual connection step, simulation using Multisim simulation software, connect using breadboard. Keywords:555 timer; LM324N four-way amplifier; Multisim simulation; breadboard connection

电压测量电路

仪表放大器有它自己参考端,这些参考端均于地线相连,可以驱动以地为参考的负载。此外仪表放大器的输入地和输出地都汇集在一点,该点又与电源地相连,这样可以减小电路中接地环路电阻,从而减少因接地电阻带来的影响。下面以AD620为例介绍其典型应用。 AD620是低成本仪表放大器,用户仅通过外接一个电阻,就可以在1~1000倍的增益范围内任意设置放大倍数。该器件具有宽的供电电源范围±2.3V~±18V ,较低的功耗(≤1.3mA ),输入失调电压小于50μV ,输入失调电压温漂小于0.6μV/℃,具有低的噪声输入。其管脚排列如图3.6.2所示。 G 图 3.6.2 1和8脚是外接电阻端子,以调节放大倍数;7和4脚是正、负电源端子;2和3脚是输入电压端;6脚是输出电压端;5脚是参考端,若该端接地,则6脚输出为对地之间的电压。 AD620仪表放大器的放大倍数表达式为:14.49+= G R k G 1压力测量电路 图3.6.4是一压力测量电路,压力传感器输出的信号通过AD620放大后送入AD 转换器, 转换成数字量进行测量。 3.6.1 有源滤波器 滤波器是一种能使一定频率的信号通过,而阻止和衰减其他频率的信号的电路。所谓有源滤波器就是采用有源器件(主要是集成运算放大器)和RC 网络构成,其优点是体积小、低频性能好、精度高、性能稳定,目前在信号处理电路中广泛应用。根据滤波器的频率特性可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器,其幅频响应曲线如图3.6.6所示。

A A A A 低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 带阻滤波器 图 3.6.6 由于一个高阶滤波器可以分解成多个一阶和二阶滤波器,所以二阶有源滤波器电路是最基本的电路。二阶有源滤波器的电路结构形式非常多,有:无限增益多路反馈型滤波器、压控电压源型滤波器、双二次型滤波器和通用的集成滤波器等,下面以二阶压控电压源型滤波器为例介绍其设计方法。 1 二阶低通滤波器 二阶低通滤波器的典型传递函数表达式为: 2 2 20)()(n n n S Q S A S A ωωω+?+= 其中,ωn 为特征角频率,Q 为等效品质因数。 图3.6.7所示电路的传递函数为: 图 3.6.7 []1 )1()()()(0112122221210 +-+++= = S A C R C R C R S C C R R A S U S U S A i o a b R R A +=10 , )(121212 C C R R n =ω ) 1()(0112122 121A C R R R C C C R R Q -++=

简易波形发生器设计报告

电子信息工程学院 硬件课程设计实验室课程设计报告题目:波形发生器设计 年级:13级 专业:电子信息工程学院学号:201321111126 学生姓名:覃凤素 指导教师:罗伟华 2015年11月1日

波形发生器设计 波形发生器亦称函数发生器,作为实验信号源,是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。 波形发生器一般是指能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形的电路。产生方波、三角波、正弦波的方案有多种,如先产生正弦波,再通过运算电路将正弦波转化为方波,经过积分电路将其转化为三角波,或者是先产生方波-三角波,再将三角波变为正弦波。本课程所设计电路采用第二种方法,利用集成运放构成的比较器和电容的充放电,实现集成运放的周期性翻转,从而在输出端产生一个方波。再经过积分电路产生三角波,最后通过正弦波转换电路形成正弦波。 一、设计要求: (1) 设计一套函数信号发生器,能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形; (2) 输出信号的频率要求可调; (3) 根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (4) 在面包板上搭出电路,最后在电路板上焊出来; (5) 测出静态工作点并记录; (6) 给出分析过程、电路图和记录的波形。 扩展部分: (1)产生一组锯齿波,频率范围为10Hz~100Hz , V V 8p -p =; (2)将方波—三角波发生器电路改成矩形波—锯齿波发生器,给出设计电路,并记录波形。 二、技术指标 (1) 频率范围:100Hz~1kHz,1kHz~10kHz ; (2) 输出电压:方波V V 24p -p ≤,三角波V V 6p -p =,正弦波V V 1p -p ≥; (3) 波形特性:方波s t μ30r < (1kHz ,最大输出时),三角波%2V <γ ,正弦波y~<2%。 三、选材: 元器件:ua741 2个,3DG130 4个,电阻,电容,二极管 仪器仪表: 直流稳压电源,电烙铁,万用表和双踪示波器 四、方案论证 方案一:用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波,经过滞回比较器输出方波,方波在经过积分器得到三角波。

波形转换电路的设计

学号: 课程设计 题目波形转换电路的设计 学院理学院 专业电子信息科学与技术 班级 姓名 指导教师 2012 年 1 月23 日

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电信科xxx班 指导老师:工作单位:武汉理工大学理学院 题目:波形转换电路的设计 初始条件:直流稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具体要求)1、技术要求: 设计一种波形转换电路,要求产生频率可调的方波,并且能够实现方波转换为三角波。 测试并且记录下不同频率下的方波和三角波的波形图,以及输出电压值。 2、主要任务: (一)设计方案 (1)按照技术要求,提出自己的设计方案(多种)并进行比较; (2)以集成电路运算放大器LF353为主,设计一种波形转换电路(实现方案); (3)依据设计方案,进行预答辩; (二)实现方案 (4)根据设计的实现方案,画出电路图; (5)查阅资料,确定所需各元器件型号和参数; (6)在面包板上组装电路; (7)自拟调整测试方法,并调试电路使其达到设计指标要求; (8)撰写设计说明书,进行答辩。 3、撰写课程设计说明书: 封面:题目,学院,专业,班级,姓名,学号,指导教师,日期 任务书 目录(自动生成) 正文:1、技术指标;2、设计方案及其比较;3、实现方案; 4、调试过程及结论; 5、心得体会; 6、参考文献 成绩评定表 时间安排: 课程设计时间:20周-21周 20周:明确任务,查阅资料,提出不同的设计方案(包括实现方案)并答辩; 21周:按照实现方案进行电路布线并调试通过;撰写课程设计说明书。 指导教师签名:年月日 系主任(或负责老师)签名:年月日

运放组成的波形发生器电路设计

运放组成的波形发生器电 路设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

运放组成的波形发生器电路设计、装配与调试 1. 运放组成的波形发生器的单元电路 运放的二个应用:⑴ 线性应用-RC 正弦波振荡器 ⑵ 非线性应用-滞回比较器 ⑴ RC 正弦波振荡器 RC 桥式振荡电路如图3-9所示。 图3-9 RC 桥式振荡电路 RC 桥式振荡电路由二部分组成: ① 同相放大器,如图3-9(a )所示。 ② RC 串并联网络,如图3-9(b )所示。 或图3-9(c )所示,RC 串并联网络与同相放大器反馈支路组成桥式电路。 同相放大器的输出电压uo 作为RC 串并联网络的输入电压,而将RC 串并联网络的输出电压作为放大器的输入电压,当f=f 0时, RC 串并联网络的相位移为零,放大器是同相放大器,电路的总相位移是零,满足相位平衡条件,而对于其他频率的信号,RC 串并联网络的相位移不为零,不满足相位平衡条件。由于RC 串并联网络在 f=f 0 时的传输系数F =1/3,因此要求放大器的总电压增益Au 应大于3,这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。由R 1、R f 、V 1、V 2及R 2构成负反馈支路,它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器。 只要适当选择R f 与R 1的比值, 就能实现Au>3的要求。其中,V1、V2和R 2是实现自动稳幅的限幅电路。 1 1R R A f u + =RC f π210=

① 振荡原理 RC 桥式振荡电路如图3-9所示。根据自激振荡的条件,φ=φa+Φf=2πn ,其中RC 串并联网络作为反馈电路,当f=fo 时,φf=0°,所以放大器的相移应为φa=0°,即可用一个同相输入的运算放大器组成。又因为当f=fo 时,F=1/3,所以放大电路的放大倍数A ≥3。起振时A>3,起振后若只依靠晶体管的非线性来稳幅,波形顶部容易失真。为了改善输出波形,通常引入负反馈电路。其振荡频率由RC 串并联网络决定,图3-9(c )为RC 桥式振荡电路的桥式画法。RC 串并联网络及负反馈电路中的Rf+'2 R 、R1正好构成电桥四臂,这就是桥式振荡器名称的由来。在RC 串并联网络中, 取C C C R R R ====2121, 当虚部为零,即)/(11221C R C R ωω=时,3/1=F ② 稳幅原理 V 1、V 2和R 2是实现自动稳幅的限幅电路。V 1、V 2仅一只导通,导通的二极管和R 2并联等 效电阻为'2R 。根据同相放大器的放大倍数计算公式:1 ' 2 1R R R A f ++=可知输出电压幅度与 '2 R 有关。 )1()1(1 11111// 1 2 121211222211 222 2122 22 2221 11C R C R j R R C C C R j R C j R C R j R Z Z Z U U F C R j R C j R Z C j R Z o f ωωωωωωωω-+++ =++ ++= +==+= =+=?? ?

波形变换电路.

目录 摘要................................................................................................................................................ 1概述. (1) 2设计原理 (2) 2.1 555定时器简介 (2) 2.2用555定时器构成的施密特触发器 (3) 2.3电路原理图 (5) 3 Proteus仿真 (6) 4调试过程及结论 (9) 5心得体会 (17) 参考文献 (18)

摘要 施密特触发器也有两个稳定状态,但与一般触发器不同的是,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号,施密特触发器有不同的阀值电压。因此,施密特触发器有三个大的特点:1、波形变换。可将三角波、正弦波等变成矩形波;2、脉冲波的整形,数字系统中,矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变,出现上升沿和下降沿不理想的情况,可用施密特触发器整形后,获得较理想的矩形脉冲;3、脉冲鉴幅。幅度不同、不规则的脉冲信号时加到施密特触发器的输入端时,能选择幅度大于欲设值的脉冲信号进行输出。 主要功能和特色简介: 1、将给定频率的三角波变成脉冲波,脉冲波占空比不是50% 2、将给定频率的三角波变成脉冲波,脉冲波占空比是50% 3、将给定频率的正弦波变成脉冲波,脉冲波占空比是50% 4、将给定频率的三角波(正弦波)转换成间断式方波 5、将给定频率的三角波(正弦波)进行分频 关键词:Proteus仿真,施密特触发器,555定时器,波形变换

基于51单片机的波形发生器的设计讲解

目录 1 引言 (1) 1.1 题目要求及分析 (1) 1.1.1 示意图 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 波形发生器系统设计方案 (2) 2.1 方案的设计思路 (2) 2.2 设计框图及系统介绍 (2) 2.3 选择合适的设计方案 (2) 3 主要硬件电路及器件介绍 (4) 3.1 80C51单片机 (4) 3.2 DAC0832 (5) 3.3 数码显示管 (6) 4 系统的硬件设计 (8) 4.1 硬件原理框图 (8) 4.2 89C51系统设计 (8) 4.3 时钟电路 (9) 4.4 复位电路 (9) 4.5 键盘接口电路 (10) 4.7 数模转换器 (11) 5 系统软件设计 (12) 5.1 流程图: (12) 5.2 产生波形图 (12) 5.2.1 正弦波 (12) 5.2.2 三角波 (13) 5.2.3 方波 (14) 6 结论 (16) 主要参考文献 (17) 致谢...................................................... 错误!未定义书签。

1引言 1.1题目要求及分析 题目:基于51单片机的波形发生器设计,即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。 1.1.1示意图 图1:系统流程示意图 1.2设计要求 (1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。 (2) 用键盘控制上述三种波形(同周期)的生成,以及由基波和它的谐波(5次以下)线性组合的波形。 (3) 系统具有存储波形功能。 (4) 系统输出波形的频率范围为1Hz~1MHz,重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz,非正弦波的频率按照10次谐波来计算。 (5) 系统输出波形幅度范围0~5V。 (6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。

多种波形发生器的设计与制作

课题三 多种波形发生器的设计与制作 方波、三角波、脉冲波、锯齿波等非正弦电振荡信号是仪器仪表、电子测量中最常用的波形,产生这些波形的方法较多。本课题要求设计的多种波形发生器是一种环形的波形发生器,方波、三角波、脉冲波、锯齿波互相依存。电路中应用到模拟电路中的积分电路、过零比较器、直流电平移位电路和锯齿波发生器等典型电路。通过对本课题的设计与制作,可进一步熟悉集成运算放大器的应用及电路的调试方法,提高对电子技术的开发应用能力。 1、 设计任务 设计并制作一个环形的多种波形发生器,能同时产生方波、三角波、脉冲波和锯齿波,它们的时序关系及幅值要求如图3-3-1所示。 图3-3-1 波形图 设计要求: ⑴ 四种波形的周期及时序关系满足图3-3-1的要求,周期误差不超过%1±。 ⑵ 四种波形的幅值要求如图3-3-1所示,幅值误差不超过%10±。 ⑶ 只允许采用通用器件,如集成运放,选用F741。

要求完成单元电路的选择及参数设计,系统调试方案的选取及综合调试。 2、设计方案的选择 由给定的四种波形的时序关系看:方波决定三角波,三角波决定脉冲波,脉冲波决定锯齿波,而锯齿波又决定方波。属于环形多种波形发生器,原理框图可用3-3-2表示。 图3-3-2 多种波形发生器的方框图 仔细研究时序图可以看出,方波的电平突变发生在锯齿波过零时刻,当锯齿波的正程过零时,方波由高电平跳变为低电平,故方波发生电路可由锯齿波经一个反相型过零比较器来实现。三角波可由方波通过积分电路来实现,选用一个积分电路来完成。图中的u B电平显然上移了+1V,故在积分电路之后应接一个直流电平移位电路,才能获得符合要求的u B波形。脉冲波的电平突变发生在三角波u B的过零时刻,三角波由高电平下降至零电位时,脉冲波由高电平实跳为低电平,故可用一个同相型过零比较器来实现。锯齿波波形仍是脉冲波波形对时间的积分,只不过正程和逆程积分时常数不同,可利用二极管作为开关,组成一个锯齿波发生电路。由上,可进一步将图3-3-2的方框图进一步具体化,如图3-3-3所示。 图3-3-3 多种波形发生器实际框图 器件选择,设计要求中规定只能选用通用器件,由于波形均有正、负电平,应选择由正、负电源供电的集成运放来完成,考虑到重复频率为100Hz(10ms),故选用通用型运放F741(F007)或四运放F324均可满足要求。本设计选用F741。其管脚排列及功能见附录三之三。

波形转换电路的设计

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电信科xxx班 指导老师:工作单位:武汉理工大学理学院 题目:波形转换电路的设计 初始条件:直流稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具 体要求) 1、技术要求: 设计一种波形转换电路,要求产生频率可调的方波,并且能够实现方波转换为三角波。测试并且记录下不同频率下的方波和三角波的波形图,以及输出电压值。 2、主要任务: (一)设计方案 (1)按照技术要求,提出自己的设计方案(多种)并进行比较; (2)以集成电路运算放大器LF353为主,设计一种波形转换电路(实现方案); (3)依据设计方案,进行预答辩; (二)实现方案 (4)根据设计的实现方案,画出电路图; (5)查阅资料,确定所需各元器件型号和参数; (6)在面包板上组装电路; (7)自拟调整测试方法,并调试电路使其达到设计指标要求; (8)撰写设计说明书,进行答辩。 3、撰写课程设计说明书: 封面:题目,学院,专业,班级,姓名,学号,指导教师,日期 任务书 目录(自动生成) 正文:1、技术指标;2、设计方案及其比较;3、实现方案; 4、调试过程及结论; 5、心得体会; 6、参考文献 成绩评定表 时间安排:

课程设计时间:20周-21周 20周:明确任务,查阅资料,提出不同的设计方案(包括实现方案)并答辩; 21周:按照实现方案进行电路布线并调试通过;撰写课程设计说明书。指导教师签名:年月日系主任(或负责老师)签名:年月日 目录 1 技术指标 (1) 2 设计方案及其比较 (1) 2.1 方案一 (1) 2.1.1 设计RC文式桥振荡器 (2) 2.1.2 设计过零比较器 (3) 2.2 方案二 (4) 2.3 方案比较 (5) 3 实现方案 (5) 3.1 实验原理图 (5) 3.2 工作原理 (6) 3.2.1 设计方波发生器 (6) 3.2.2 设计积分器 (7) 3.3 各元器件功能 (9) 3.4 测试线路布线图 (9) 4 调试过程及结论 (10)

波形发生器的电路设计

摘要 根据现代电子系统对信号源的频率稳定度、准确度及分辨率越来越高的要求,也是为了能过方便的产生波形平滑、频率稳定的任意波形,本文提供了一种任意波形发生器的设计方案。从而结合直接数字式频率合成器(DDS)的优点,利用FPGA芯片的可编程性和实现方案易改动的特点,提出一种基于FPGA和DDS技术的任意波形发生器设计方案。采用VHDL(运用自顶向下设计思想设计多功能数字波形发生器的问题)和原理图输入方式,在Quartus II平台下实现该设计的综合、仿真。通过实验可以看出,采用该方法设计的任意波形发生器输出的波形与传统的波形发生器相比,具有波形平滑、无毛刺、波形稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点。而且该波形发生器电路简单,程控方便,产生的波形具有相噪好、频率步进低、输出电平分辨率小和相位可调等优点。 关键词 波形发生器;现场可编程门阵列;直接数字频率合成

Abstrat According to modern electronic systems for signal source frequency stability, accuracy and resolution of increasingly high demands, also have a wave in order to facilitate smooth any waveform, frequency stability, this article provides you with an arbitrary waveform generator design. Combination of direct digital frequency synthesizer (DDS) the advantages of using programmable FPGA chip and solution features easy changes, proposed a design based on FPGA and arbitrary waveform generator based on DDS technology programmer. VHDL (using top-down design problems of the design of multifunction digital waveform generator) and schematic capture, Quartus II implements the integrated design, simulation platform. Through experiments, we can see, using the method output waveforms of arbitrary waveform generator and the design of tradition than waveform generator, smooth, glitch-free, with waveform wave high stability, and high frequency stability and resolution of many benefits. And the waveform generator circuit is simple, easy to program, the resulting wave with phase noise, low step frequency, output level resolution and phase adjustment and other benefits. Keywords waveform generator; field programmable gate arrays; direct digital frequency synthesis

LM324的波形变换电路(DIY)

集成运放LM324的波形变换电路设计 一、设计目的 1、掌握LM324的应用 2、掌握三角波产生器、加法器、滤波器、比较器的设计 二、设计原理 1、原理:LM324内部包括有四个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 2、LM324的特点: 1、内部频率补偿 2、直流电压增益高(约100dB) 3、单位增益频带宽(约1MHz) 4、电源电压范围宽:单电源(3—32V)、双电源(±1.5—±16V) 5、低功耗电流,适合于电池供电 6、低输入偏流、低输入失调电压和失调电流 7、共模输入电压范围宽,包括接地 8、差模输入电压范围宽,等于电源电压范围 9、输出电压摆幅大(0至VCC-1.5V) 3、LM324引脚图 4、LM324内部电路图

三、实验设备与器件 1、基本元件清单 LM324芯片、导线若干、铁丝、14脚插槽、二极管(IN4700A) 电阻: 680、1K 、2K 、3K 、10K 、47K 、20K 、30K 、100K 、1M 电位器 :2K 、10K 、20K 、50K 电容:0.3uF 、0.001uF 、0.1uF 、10uF 电路板 1块 2、实验仪器 直流电源、双踪示波器、数字万用表、信号发生器。 四、设计要求 使用一片通用四运放芯片 LM324组成电路框图见图1(a),实 现下述功能: 使用低频信号源产生)V (2sin 1.001t f u i π=,z f H 5000=的正弦波信号,加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ,1o u 如图1(b)所示,ms T 5.01=,允许1T 有±5%的误差。

简易波形发生器的设计

目录 第一章单片机开发板 (1) 1.1 开发板制作 (1) 1.1.1 89S52单片机简介 (1) 1.1.2 开发板介绍 (2) 1.1.3 89S52的实验程序举例 (3) 1.2开发板焊接与应用 (4) 1.2.1开发板的焊接 (4) 1.2.2开发板的应用 (5) 第二章函数信号发生器 (7) 2.1电路设计 (7) 2.1.1电路原理介绍 (7) 2.1.2 DAC0832的工作方式 (9) 2.2 波形发生器电路图与程序 (10) 2.2.1应用电路图 (10) 2.2.2实验程序 (11) 2.2.3 调试结果 (15) 第三章参观体会 (16) 第四章实习体会 (17) 参考文献 (18)

第一章单片机开发板 1.1 开发板制作 1.1.1 89S52单片机简介 图1.1 89s52 引脚图 如果按功能划分,它由8个部件组成,即微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EP ROM)、I/O口(P0口、P1口、P2口、P3口)、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器(SF R)的集中控制方式。 各功能部件的介绍: 1)数据存储器(RAM):片内为128个字节单元,片外最多可扩展至64K字节。 2)程序存储器(ROM/EPROM):ROM为4K,片外最多可扩展至64K。 3)中断系统:具有5个中断源,2级中断优先权。 4)定时器/计数器:2个16位的定时器/计数器,具有四种工作方式。 5)串行口:1个全双工的串行口,具有四种工作方式。 6)特殊功能寄存器(SFR)共有21个,用于对片内各功能模块进行管理、监控、监视。 7)微处理器:为8位CPU,且内含一个1位CPU(位处理器),不仅可处理字节数据,还可以进行位变量的处理。 8)四个8位双向并行的I/O端口,每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。这四个端口的功能不完全相同。 A、P0口既可作一般I/O端口使用,又可作地址/数据总线使用; B、P1口是一个准双向并行口,作通用并行I/O口使用; C、 P2口除了可作为通用I/O使用外,还可在CPU访问外部存储器时作高八位地址线使用; D、P3口是一个多功能口除具有准双向I/O功能外,还具有第二功能。 控制引脚介绍: 1)电源:单片机使用的是5V电源,其中正极接40引脚,负极(地)接20引脚。 2)时钟引脚XTAL1、XTAL2时钟引脚外接晶体与片内反相放大器构成了振荡器,它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。 振蒎电路:单片机是一种时序电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,

课程设计——波形发生器要点

1.概述 波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。本课程采用采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。

2.设计方案 采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。文氏桥振荡器产生正弦波输出,其特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络,其振荡频率f=1/2πRC.改变RC的值,可得到不同的频率正弦波信号输出。用集成运放构成电压比较器,将正弦波变换成方

3. 设计原理 3.1正弦波产生电路 正弦波由RC 桥式振荡电路(如图3-1所示),即文氏桥振荡电路产生。文氏桥振荡器具有电路简单、易起振、频率可调等特点而大量应用于低频振荡电路。正弦波振荡电路由一个放大器和一个带有选频功能的正反馈网络组成。其振荡平衡的条件是AF =1以及ψa+ψf=2n π。其中A 为放大电路的放大倍数,F 为反馈系数。振荡开始时,信号非常弱,为了使振荡建立起来,应该使AF 略大于1。 放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻以减少放大电路对选频特性的影响,使振荡频率几乎仅决定于选频网络,因此通常选用引入电压串联负反馈的放大电路。正反馈网络的反馈电压U f 是同相比例运算电路的输入电压,因而要把同相比例运算电路作为整体看成电路放大电路,它的比例系数是电压放大倍数,根据起振条件和幅值平衡条件有 31 1≥+ =R Rf Av (Rf=R2+R1//D1//D2) 且振荡产生正弦波频率 Rc f π210= 图中D1、D2的作用是,当Vo1幅值很小时,二极管D1、D2接近开路,近似有Rf =9.1K +2.7K =11.8K ,,Av=1+Rf/R1=3.3>=3,有利于起振;反之当Vo 的幅值较大时,D1或D2导通,Rf 减小,Av 随之下降,Vo1幅值趋于稳定。

波形发生器课程设计

波形发生器设计 设计总说明 本系统采用AT89C51单片机作为控制核心,外围采用数字/模拟转换电路(DAC0832)运算放大器、按键等。采用AT89C51单片机和DAC0832芯片,直接连接键盘和显示。该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形.这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系统的成本.也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成.占用空间小,使用芯片少,低功耗。 通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波、梯形波、锯齿波。其设计简单、性能优好,具有一定的实用性。正弦波、三角波、方波、梯形波、锯齿波是较为常见的信号。在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。 关键字:AT89C5,DAC0832,运算放大器

目录 1绪论 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计容 (1) 2系统设计方案 (3) 2.1系统组成 (3) 2.2系统工作原理 (3) 3系统硬件电路设计 (4) 3.1单片机最小系统设计 (4) 3.2其他硬件模块电路设计 (4) 3.2.1 DAC0832芯片介绍 (4) 3.2.2单片机AT89C51介绍 (6) 4系统软件程序设计 (10) 4.1主程序设计 (10) 4.2其他子程序设计 (11) 4.2.1锯齿波流程设计 (11) 4.2.2梯形波流程设计 (12) 4.2.3三角波流程设计 (13) 4.2.4方波流程设计 (14) 4.2.5正弦波流程设计 (15)

5 调试与仿真 (18) 6 总结 (19) 致 (21) 参考文献 (22)

波形发生器的设计全解

正 文 1 选题背景 波形发生器又名信号源,广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。雷达、通信、宇航、遥控遥测技术和电子系统等领域都随处可见波形发生器的应用。如今作为电子系统心脏的信号源的性能很大程度上决定了电子设备和系统的性能的提高,因此随着电子技术的不断发展,现今对信号源的频率稳定度、频谱纯度和频率范围以及信号波形的形状提出越来越高的挑战。 1.1指导思想 利用NE555构成多谐振荡器产生方波,根据LM324输出的锯齿波分别通入低通滤波器和高通滤波器就可以输出正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ。 1.2 方案论证 方案一:使用NE555芯片构成多谐振荡器,输出方波,通过锯齿波发生电路产生锯齿波,然后通过一个KHz f H 10=的低通滤波器,通过滤波产生一次,8KHz 到10KHz 的正弦波,然后再让锯齿波通过一个24KHz~30KHz 的带通滤波器,输出三次正弦波。其中滤出三次谐波的理论依据是,由于锯齿波是一个关于t 的周期函数,并且满足狄里赫莱条件:在一个周期内具有有限个间断点,且在这些间断点上,函数是有限值;在一个周期内具有有限个极值点;绝对可积。 方案二:使用功放构成文森桥式震荡电路,产生出8KHz~10KHz 的正弦波。接着是用NE555芯片,搭建出施密特触发电路,产生脉冲波输出;将脉冲波分别输入一个KHz f H 10=的低通滤波器和24KHz~30KHz 的带通滤波器电路中,产生一次和三次正弦波。 最初方案设计的大体思路在方案一和方案二之间犹豫不决,于是将两个电路的大体电路都进行了简单的设计,发现方案二存在很多的问题很难解决。 问题一:如果使用文森桥式震荡器产生正弦波,改变震荡频率就需要改变RC 常数,要同时改变两个R (在实际电路中,同时改变两个电容的值是很复杂的,而且这样也无法得到一个8KHZ~10KHz 的连续的频率),需要双滑动变阻器并且要保证滑动变阻器改变的值完全相同,有一定困难。 问题二:NE555芯片搭建出来的是一个简单的施密特触发器,输入正弦波之后,输出的脉冲波的占空比是不可以调整的,不满足实验要求的占空比可调的条件。要是施密特触发器产生的脉冲波的占空比可调会是该电路进一步复杂化。 问题三:LM324芯片的功放不够,由于有Ω600负载电阻的限制,输出波形的峰峰值不能简单的通过电阻的分压来实现。 鉴于方案二存在的问题能以解决,我们就确定选择方案一的整体思路进行方案的设计。 1.3 基本设计任务 用555 定时器和四运放LM324 设计并制作一个频率可变的、能够同时输出脉冲波、

毕业设计169邵阳学院基于模拟电路的波形发生器设计

前言 波形发生器是一种常用的信号源,广泛用于科学研究、生产实践和教学实践等领域。如设计和测试、汽车制造、生物医药、传感器仿真、制造模型等。 传统的信号发生器采用模拟电子技术,由分立元件构成振荡电路和整形电路,产生各种波形。它在电子信息、通信、工业等领域曾发挥了很大的作用。但是采用这种技术的波形发生器电路结构复杂、体积庞大、稳定度和准确度较差,而且仅能产生正弦波、方波、三角波等几种简单波形,难以产生较为复杂的波形信号。随着微处理器性能的提高,出现了由微处理器、D/A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。它扩展了波形发生器的功能,产生的波形也比以往复杂。实质上它采用了软件控制,利用微处理器控制D/A,就可以得到各种简单波形。但由于微处理器的速度限制,这种方式的波形发生器分辨率较低,频率切换速度较慢。 从2007年2月到2007年4月,在系统研究国内外波形发生器的基础上提出了基于Matlab和FPGA技术的波形发生器,在FPGA内开辟高速存储器ROM做查询表,通过Matlab获得波形数据存入ROM中,波形数据不断地,有序地从ROM 中送到高速D/A转换器对存储器的波形数据进行转换。因此只要改变FPGA中查找表数据就可以产生任意波形,因此该研究方法可以产生任意波形。 随着我国四个现代化和经济发展,我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步,同时这也对相应的测试仪器和测试手段提出了更高的要求,而波形发生器已成为测试仪器中至关重要的一类,因此在国内发展波形发生器具有重大意义和实际价值。例如,它能模拟编码雷达信号、潜水艇特征信号、磁盘数据信号、机械振动瞬变过程、电视信号以及神经脉冲之类的波形,也能重演由数字示波器捕获的波形等。 在本次设计中,我通过Matlab获取了波形数据,在FPGA中开辟了ROM区域,在MaxplusⅡ开发平台上,实现了电路的VHDL硬件描述和仿真,电路功能在EDA平台上得到了验证,但由于我的能力和水平有限,论文中肯定会有不妥之处和错误,恳请老师和同学提出批评和改进意见,在此表示由衷的感谢。

电容测量电路

2011 ~ 2012 学年第二学期 《电容测量电路》 课程设计报告 题目:电容测量电路 专业:通信工程 班级: 10通信(2)班 组员:吴悦肖梦奇方克文胡勇 吴冬冬徐磊付文涛卢大卫指导教师:王银花 电气工程系 2012年5月20日

1、任务书

目录 第一章:摘要 (4) 第二章:题目分析和设计构思 (5) 2.1题目分析 (5) 2.2设计构思 (5) 第三章:测量电路原理 (5) 3.1工作原理 (5) 第四章:硬件电路设计 (6) 4.1了解功能 (6) 4.2化整为零 (7) 4.3功能分析 (7) 4.4统观整体 (11) 第五章:元件参数 (12) 第六章:调试 (12) 6.1仿真截图 (12) 第七章:课程设计心得体会 (15) 附录一:参考文献 (16)

第一章:摘要 五量程电容测量电路是以集成运放为核心器件可将其分解为四个部分。可分解为文氏桥振荡电路、反相比例运算电路、C/ACV电路、有源滤波电路。该电路是利用容抗法测量电容量的。起基本设计思想是:将400Hz的正弦波信号作用于被测电容Cx,利用所产生的容抗Xc实现C/ACV转换,将Xc转换为交流电压;再通过测量交流电压来获得Cx的电容量。本课题小组通过小组分工到图书馆、网上查找课题参数资料;了解电容测量电路应用及其工作原理,运用Multisim仿真软件绘制电路图并进行仿真实验;分析仿真实验数据和记录课题实验过程;制作打印课题实验报告。 综上所述,在测量电容量时,文氏桥振荡电路所产生400Hz正弦波电压,经过反相比例运算电路作为缓冲电路,作用于被测电容Cx;通过C/ACV转换电路将Cx转换为交流电压信号,再经二阶带通滤波电路滤掉其他频率的干扰,输出是幅值与Cx成比例的400Hz正弦波电压。 电容测量电路的输出电压作为AC/DC转换电路的输入信号,转换为直流电压;再由A/D转换电路转换为数字信号,并驱动液晶显示器,显示出被测电容的容量值。 电路有如下特点: (1)在C\ACV转换电路中,电容挡愈大,反馈电阻值愈小,使得各挡转换系数的最大数值均相等,从而限制了整个电路的最大输出电压幅值,也就限制 了A\D转换电路的最大输入电压,其值为200mV; (2)电路中所有集成运放的输入均为交流信号,因而其温漂不会影响电路的测量精度,也就需要对电容挡手动调零。电路中仅有一个电位器Rw1用于校准电容挡,一般一经调好就不再变动。 (3)二极管D9和D10用于A2输出电压的限幅,二极管D11和D12用于限制A3净输入电压幅值,以保护运放。此外,尽管电容挡不允许带电测量,但是若发生误操作,则二极管可为被测电容提供放电回路,从而在一定程 度上保护壳测量电路。 重点:电容测量电路;Multisim仿真软件。

波形发生器课程设计报告

课程设计报告书 波形发生器 学院电子与信息学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 课程编号 课程学分1 起始日期2017 波形发生器 一、选题背景 波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、矩形波的函数波形发生器。 二、方案论证 1、设计题目要求 1.1、功能要求 同时三通道输出,采用正弦波、矩形波、三角波的级联结构; 电源由稳压电源供给; 1.2、指标要求: 输出电压要求正弦波Vp-p>10V、矩形波Vp-p>10V、三角波Vp-p>4V; 输出波形频率范围为100Hz—2kHz;

通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%; 矩形波占空比可调整,调整范围:10%~90%; 2、总体设计方案 2.1设计思路 根据模拟电子技术基础课程,可通过RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,通过比较器变换成矩形波,再通过积分电路变换成三角波;或者同过滞回比较器和RC电路组成的矩形波发生电路产生矩形波,通过积分电路变换成三角波,再用滤波法变换成正弦波。 2.2设计方案 满足上述设计功能可以实施的方案很多,现提出以下几种方案: 2.2.1方案一 ①原理框图 图2.2.1方案一原理框图 ②基本原理 通过RC桥式正弦波振荡电路,产生正弦波,改变电阻R和电容C的值实现频率可调;通过单限比较器,产生矩形波,接入参考电压,通过改变与参考电压串联电阻的阻值,实现占空比可调;通过积分电路,产生三角波。 2.2.2方案二 ①原理框图

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