占空比可调的矩形波振荡器原理图(最新版)
占空比可调的方波振荡电路工作原理及案例分析
占空比可调的方波振荡电路工作原理及案例分析参考电路图5.12所示，测试电路，计算波形出差频率。
电容图5.12 方波发生电路(multisim)通过上述电路调试，发现为方波发生器。
一、电路组成如图5.13，运算放大器按照滞回比较器电路进行链接，其输出只有两种可能的状态：高电平或低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分；因为产生振荡，就是要求输出的两种状态自动的产生相互变换，所以电路中必须引入反馈；因为输出状态应按一定的时间，间隔交替变化，即产生周期性的变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。
电路组成：如图所示为矩形波发生电路，它由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成。
RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC 充、放电实现输出状态的自动转换。
电压传输特性如图6.8所示：U 0U NU P U zU cR 3R 2R 1R图5.13方波发生电路二、工作原理从图5.13可知，设某一时刻输出电压U O =+U Z ，则同相输入端电位U P =+U T 。
U O 通过R 对电容C 正向充电。
反相输入端电位U N 随时间t 增长而逐渐升高，当t 趋近于无穷时，U N 趋于+U z ;当U N =+U T ，再稍增大，U O 就从+U Z 越变为-U Z ，与此同时U p 从+U T 越变为-U T 。
随后，U O 又通过R 对电容C 放电。
反相输入端电位U N 随时间t 增长而逐渐降低，当t 趋近于无穷时，U N 趋于-U Z ；当U N =-U T ，稍减小，U O 就从-U Z ，于此同时，U p 从-U T 跃变为+U T ,电容又开始正向充电。
上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。
三、波形分析及主要参数由于矩形波发生电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均等于R3C,而且充电的总幅值也相等因而在一个周期内U O =+U Z 的时间与U O =-U Z 的时间相等，U O 对称的方波，所以也称该电路为对称方波发生电路。
振荡器ppt课件
振荡器起振及稳定的条件
以反馈式为例： 起振条件 在相位上：反馈电压Uf与输入电压Ui同相； 在幅值上：Uf＞Ui； （即：φA+φF＝2nπ（n＝0，1，2，•••）且 AF＞1）。
稳定条件 振幅稳定条件：AF与Ui的变化方向相反。 相位稳定条件：相位与频率的变化方向相反
以负阻振荡器为例：
起振条件为：
GD>GL BD=BL
振荡平衡条件为：
GD=GL BD=BL
是
振荡器的应用
• 振荡器广泛用于电子工业、医疗、科 学研究等方面。
• 主要适用于各大中院校、医疗、石油 化工、卫生防疫、环境监测等科研部 门作生物、生化、细胞、菌种等各种 液态、固态化合物的振荡培养。
振荡器的种类
• 按振荡激励方式分有：自激振荡器、他激振 荡器；
• 按电路结构分有：阻容振荡器、电感电容振 荡器、晶体振荡器、音叉振荡器；
• 按输出波形分有：正弦波、方波、锯齿波振 荡器 。
是
振荡器最基本组成部分
• 三极管放大器；（起能量Байду номын сангаас制作用） • 正反馈网络；（将输出信号反馈一部分至输
入端） • 选频网络；（用以选取所需要的振荡频率，
占空比可调方波发生器电路及其原理分析
占空比可调方波发生器电路及其原理分析在电气专业及日常生活中，常常会用到方波信号。
有很多方法可以实现方波的产生，为方便以后实验和生活中遇到产生方波的情况，需要设计出通过改变参数以实现占空比可调的方波产生器。
利用到模拟电子技术和数字电子技术的相关知识，如波形发生器原理、555定时器原理以及更多的扩展。
将理论运用于实践，设计出切实可行的电路来，并用Multisim仿真软件进行电路的模拟运行。
这就要求我们也必须熟练地掌握Multisim的运用，用它来仿真出各种电路。
设计一个占空比可调的方波发生器；其占空比调节范围为：minD=%3.8；maxD=%7.91。
方波频率约为1KHz。
分析用555定时器设计的方案：555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。
目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。
通常，双极型产品型号最后的三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数码都是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。
一般双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。
555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。
双极型定时器电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压变化范围为3～18V，最大负载电流在4mA以下图为555集成电路内部结构框图：其中由三个5KΩ的电阻1R、2R和3R组成分压器，为两个比较器C1和C2提供参考电压，当控制端MV悬空时（为避免干扰MV端与地之间接一0.01μF左右的电容），3/2CCAVV=，3/CCBVV=，当控制端加电压时MAVV=，2/MBVV=。
放电管TD的输出端Q‘为集电极开路输出，其集电极最大电流可达50mA，因此具有较大的带灌电流负载的能力。
可编程频率及占空比均可调带数码管模块原理图PCB
频率及占空比均可调带数码管模块使用手册【简要说明】一、尺寸：长74mmX宽72mmX高18mm二、主要芯片：单片机，数码管、稳压器三、工作电压：6V至40V,功耗小于1W四、特点：1、具有稳压电路，输入电压广，具有电源指示灯。
2、具有6位数码管显示，前两位显示占空比，后四位显示频率。
3、具有按键调节功能，设置参数带记忆功能。
4、输出占空比： 0~100%可调。
5、输出频率：小鱼10KHZ可调。
6、输出PWM信号，电压3.3V~30V,电压值有输入VSS 电压决定。
输出电流最大1.5A，输出最大信号功率1.5W.7、单片机编程，客户可以自己更改，提供源代码8、有无信号输出，具有LED灯指示。
9、端子采用螺旋压接端子10、工作温度-40度至 +70度11、工作湿度 40% ~ 80%RH12、具有电源防接反保护13、具有续流保护14、具有电磁抗干扰能力15、板子稳定工作可靠16、板子可安装在DIN导轨上面使用说明：【标注说明】【功能描述】【原理图】【PCB图】【元件清单】【应用举例】【应用举例2】【功能调节设置】【测试参考程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能:频率及占空比均可调带数码管模块使用芯片：STC12C5A60S2晶振：11.0592MHZ编译环境：Keil作者：zhangxinchun淘宝店：汇诚科技【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！*********************************************************************//*注意单片机必须是52rc不能用60s2*/#include"main.h"#include"peizhi.h"#include"smg.h"unsigned char HighRH = 0; //高电平重载值的高字节unsigned char HighRL = 0; //高电平重载值的低字节unsigned char LowRH = 0; //低电平重载值的高字节unsigned char LowRL = 0; //低电平重载值的低字节/***********************按键定义**********************************/ bit d1 = 1;bit d2 = 1;bit d3 = 1;uint8 ci;uint8 ca = 0;uint8 ca1 = 0;uint16 cb = 0;void key(); //按键函数声明void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc); //频率和占空比调节函数void main(){bit q1 = 1;bit q2 = 1;bit q3 = 1;EA = 1; //开总中断peizhit1(1); //配置T0定时2mswhile(1){ConfigPWM(cb, ca); //频率100Hz，占空比10%if(d1 != q1){q1 = d1;if(d1 == 0){ca1++;if(ca1 >= 2){ca1 = 0;}}}if(ca1 == 1){if(d2 != q2){q2 = d2;if(d2 == 0){ca++;if(ca >= 99){ca = 99;}}}if(d3 != q3){q3 = d3;if(d3 == 0){if(ca>0){ca--;}}}}if(ca1 == 0){if(d2 == 0){cb++;if(cb >= 9999){cb = 9999;}}if(d3 == 0){if(cb>0){cb--;}}}xianshi1(cb);xianshi2(ca);}}void key(){static uint8 saomiaozhi[] = {1,1,1,1};saomiaozhi[0] = (saomiaozhi[0]<<1) | in1;saomiaozhi[1] = (saomiaozhi[1]<<1) | in2;saomiaozhi[2] = (saomiaozhi[2]<<1) | in3;if(saomiaozhi[0] == 0x00){d1 = 0;}if(saomiaozhi[0] == 0xff){d1 = 1;}if(saomiaozhi[1] == 0x00){d2 = 0;}if(saomiaozhi[1] == 0xff){d2 = 1;}if(saomiaozhi[2] == 0x00){d3 = 0;}if(saomiaozhi[2] == 0xff){d3 = 1;}}/* 配置并启动PWM，fr-频率，dc-占空比 */void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc){unsigned int high, low;unsigned long tmp;tmp = (11059200/12) / fr; //计算一个周期所需的计数值 high = (tmp*dc) / 100; //计算高电平所需的计数值 low = tmp - high; //计算低电平所需的计数值high = 65536 - high + 12; //计算高电平的重载值并补偿中断延时 low = 65536 - low + 12; //计算低电平的重载值并补偿中断延时 HighRH = (unsigned char)(high>>8); //高电平重载值拆分为高低字节 HighRL = (unsigned char)high;LowRH = (unsigned char)(low>>8); //低电平重载值拆分为高低字节 LowRL = (unsigned char)low;TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位TMOD |= 0x01; //配置T0为模式1TH0 = HighRH; //加载T0重载值TL0 = HighRL;ET0 = 1; //使能T0中断TR0 = 1; //启动T0PWMOUT = 1; //输出高电平}/* T0中断服务函数，产生PWM输出 */void InterruptTimer0() interrupt 1{if (PWMOUT == 1) //当前输出为高电平时，装载低电平值并输出低电平 {TH0 = LowRH;TL0 = LowRL;PWMOUT = 0;}else //当前输出为低电平时，装载高电平值并输出高电平 {TH0 = HighRH;TL0 = HighRL;PWMOUT = 1;}}/* T0中断服务函数，完成数码管、按键扫描与秒表计数 */void t1() interrupt 3{TH1 = T1RH; //重新加载重载值TL1 = T1RL;ci++;ssmg(); //数码管扫描if(ci>=2){ci = 0;key(); }}【图片展示】（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。
矩形波发生电路
(
即：f (t)
fP (t) [ f (0 )
t
fP (0 )]e
)
写出电容上的电压的表达式。
T /2
UT U Z (UT U Z )e R3C
T /2
U Z (UT U Z )e R3C
R1
R1 R2
U
Z
UZ
(
R1
R1 R2
• ⑷两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载，使 三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低，以增强带负 载能力；
• ⑸三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。
• 除了RS触发器外，其余部分均可由前面所介绍的电 路实现。
• 两个电压比较器的电压传输特性如图所示。
• 2、工作原理
•
当给函数发生器 ICL8038合闸通电时，电容 C的电压为
五、函数发生器
• 函数发生器是一种可以同时产生方波、 三角波和正弦波的专用集成电路。当调节外 部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩 形波和锯齿波。因此，广泛用于仪器仪表之 中。下面以型号为ICL8038的函数发生器为 例，介绍电路结构、工作原理、参数特点和 使用方法。
• 1、电路结构
• 函数发生器ICL8038的电路结构如下图虚线框内所示， 共有五个组成部分。
利用二极管和电阻构成的反馈通路，可以随着输入电压的数值
不同而改变电路的比例系数，如图所示。
•
由于反馈通路中有
电阻Rf，即使电路中所 有二极管均截止，负反
馈仍然存在，故集成运
放的反相输入端为虚地，
up=uN=0。
• （1）、当uI=0时， uO=0；由于+VCC和VCC的作用，所有二 极管均截止；电阻阻
矩形波原理
矩形波原理矩形波是一种在电子领域广泛应用的波形，它具有独特的特性和应用价值。
矩形波的产生原理及其在各个领域中的应用是我们需要深入了解和掌握的内容。
本文将对矩形波的原理进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地理解和运用矩形波。
矩形波是一种由两个电平（高电平和低电平）交替组成的周期性信号波形。
在数字电路中，矩形波可以用来表示数字信号，广泛应用于逻辑运算、数字通信和计时控制等方面。
在模拟电路中，矩形波也具有重要的应用，例如在脉冲调制、脉冲宽度调制和开关电源等领域发挥着重要作用。
矩形波的产生原理主要是通过对称矩形波发生器实现的。
对称矩形波发生器是由一个比较器、一个积分器和一个反馈网络组成的。
当输入的正弦波信号经过比较器之后，就可以得到对应的矩形波输出。
通过调节反馈网络中的参数，可以实现对矩形波的频率、占空比和幅度进行调节。
矩形波在数字电路中的应用非常广泛。
在逻辑运算中，矩形波可以表示逻辑“0”和“1”，并且可以进行与、或、非等逻辑运算。
在数字通信中，矩形波可以作为数字信号进行传输，实现信息的高效传输和处理。
在计时控制中，矩形波可以作为时钟信号，实现各种设备的同步工作。
在模拟电路中，矩形波也有着重要的应用价值。
在脉冲调制中，矩形波可以作为调制信号，实现信息的传输和调制。
在脉冲宽度调制中，矩形波可以实现对信号的宽度调制，广泛应用于通信和控制系统中。
在开关电源中，矩形波可以作为开关控制信号，实现对电源的高效控制和调节。
总之，矩形波作为一种重要的波形，在电子领域中具有着广泛的应用。
通过对矩形波的产生原理和应用进行深入的了解和掌握，可以帮助我们更好地应用矩形波，实现各种电子系统的设计和控制。
希望本文对读者能够有所帮助，谢谢阅读！。
实验二 占空比可调的矩形波发生器
实验二占空比可调的矩形波发生器实验一、实验目的1.掌握NE555、ICM7555等定时器芯片的使用方法；2.了解占空比可调的矩形波发生器的设计方法。
二、实验原理1.定时器介绍555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。
目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。
通常，双极型产品型号最后的三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数码都是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。
一般双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。
555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。
双极型定时器电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压变化范围为3～18V，最大负载电流在4mA以下。
图1为555集成电路内部结构框图。
其中由三个5KΩ的电阻R1、R2和R3组成分压器，为两个比较器C1和C2提供参考电压，当控制端VM悬空时（为避免干扰V M端与地之间接一0.01μF左右的电容），VA=2VCC/3，VB=VCC/3，当控制端加电压时V A=V M，V B=V M/2。
放电管TD 的输出端Q'为集电极开路输出，其集电极最大电流可达50mA ，因此具有较大的带灌电流负载的能力。
555集成电路的输出级为推拉式结构。
D R 是置零输入端，若复位端D R 加低电平或接地，不管其他输入状态如何，均可使它的输出VO 为“０”电平。
正常工作时必须使DR 处于高电平。
2．功能555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。
由图1可知，当V6>VA 、V2>VB 时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS 触发器被置0，TD 导通，同时VO 为低电平。
第5章振荡器
uo
D A
施密特 触发器
Io
uA Ct
T
(a)
uo
施密特触发 器的传输跳 变翻转特性
UL
UH
uA
(b)
积分——施密特压控多谐振荡器原理
第5章 振荡器
2020年3月25日星期三
5．7 集成振荡器
5．7．1 集成压控多谐振荡器
VCC
Io
uC
积分电容Ct以恒流Io充电,uA 为对称的三角波电压,uo为
AM
XR-2206
输入 1
16
正弦波或三角波
输出 2 +1
乘法器输出 3
15
乘法器和 正弦成形器 14
+ VCC 4
13
2020年3月25日星期三
输出振荡频率：
对称调整
fo
1 Rt Ct
波形调整
5
Ct 定时电容
6
VCO
12 接地 11 同步输出
7
Rt 定时电阻
8
电流开关
10 旁路 9 FSK输出
第5章 振荡器 5．7 集成振荡器
第5章 振荡器
2020年3月25日星期三
5．7 集成振荡器
5．7．1 集成压控多谐振荡器
f 1 Io
Io
2t 2U ACt 2Ct (U H U L )
若可控恒流源Io与控制电压uC的关系为Io=gmuC，得
f
压控多谐振荡器的压控灵敏度Ko为:
2Ct
gm uC (UH
UL)
K o uC
Ko
2020年3月25日星期三
相位噪声低，是VCO的很重要的质量指标，因 为它将直接影响通信机本振输出的相位噪声。