实验名称:简易线性锯齿波发生器

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锯齿波发生电路实验报告

锯齿波发生电路实验报告

锯齿波发生电路实验报告一、实验目的本实验旨在通过锯齿波发生电路的搭建和测试,深入理解锯齿波的产生原理及其特性,并掌握锯齿波信号的测量方法。

二、实验原理锯齿波是一种周期性信号,其波形类似于锯齿形,因此得名。

它在时间轴上的变化呈现出逐渐上升或下降的趋势,并在达到峰值或谷值时突然反转。

锯齿波发生电路主要由一个三角形波发生器和一个比较器组成。

三角形波发生器输出一个周期性变化的三角形波信号,而比较器则将这个三角形波信号与一个直流电压进行比较,从而产生锯齿波信号。

具体来说,当三角形波信号上升到与直流电压相等时,比较器会输出高电平;当三角形波下降到与直流电压相等时,比较器会输出低电平。

这样就可以通过不断重复这个过程来产生连续的锯齿波信号。

三、实验步骤1. 准备实验所需材料:555计时器芯片、电容、电阻、比较器芯片等。

2. 按照电路图搭建锯齿波发生电路,注意连接正确性。

3. 接通电源,调节电位器使得比较器的输出波形为锯齿波。

4. 用示波器测量锯齿波的频率和幅值,并记录下来。

四、实验结果分析通过实验测量得到的锯齿波信号频率为1kHz左右,幅值为2V。

这与理论预计相符合,说明实验搭建正确,并且锯齿波发生电路能够正常工作。

同时,通过观察示波器上的波形图可以发现,锯齿波信号是一种周期性变化的信号,其上升和下降的速度都比较快,并且在达到峰值或谷值时会突然反转。

这些特点使得锯齿波信号在一些特定场合下具有重要应用价值。

五、实验总结本次实验通过搭建锯齿波发生电路并测试其输出信号,深入理解了锯齿波的产生原理及其特性,并掌握了测量锯齿波信号的方法。

同时,实验结果也验证了理论预计,说明实验精度较高。

通过本次实验,我们不仅学习了电路搭建和调试的技巧,更重要的是加深了对锯齿波信号的理解和应用。

这对于今后进行相关领域的研究和开发都具有重要意义。

实验五 三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告

实验五  三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告

实验五三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告实验目的:学习、理解、掌握由运算放大器构成的施密特比较器、积分器的原理,掌握锯齿波-矩形波(三角波-方波)发生器的构成方式,波形参数与电路元件值的关系,通过对理论计算、仿真、测试的数据对比分析获得对电路原理及实践能力的提升。

实验设备及器件:笔记本电脑(软件环境:Multisim13.0、WaveForms2015)AD2口袋仪器电容:0.1μF电阻:200Ω、10kΩ*4、30kΩ*3二极管:发光二极管*2(红色或绿色)、普通二极管*2运放:μA741*2面包板、连接线等实验内容:用两片μA741构成的三角波-方波发生器(施密特触发器+积分电路)见图1。

图1 三角波-方波电路1.测试(使用红色发光二极管):(1)按图1搭建电路,使用AD2测试vo1和vo的波形(屏幕拷贝波形并贴于下方,图2),观察测试的波形,给出方波及三角波的高电平、低电平、方波的高电平持续时间、方波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期,并填入表1。

图2 三角波-方波电路的测试波形(2)令图1中的R4=10 kΩ,其他器件参数不变,构成锯齿波-矩形波发生器,使用AD2测试vo1和vo2的波形(屏幕拷贝波形并贴于下方,图3),通过波形给出锯齿波及矩形波的高电平、低电平、矩形波的高电平持续时间、矩形波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期,并填入表2。

图3 锯齿波-矩形波电路的测试波形2.计算(1)利用测试(1)所得的方波高电平和低电平值(输出vo1,也就是发光二极管在该工作条件下的正向压降,计算周期时可使用正负峰值的平均值计算),并根据电路器件参数,理论计算三角波输出端(vo)的高电平和低电平值、方波高电平持续时间、方波低电平的持续时间、占空比、振荡周期,并填入表1。

(计算时需要考虑D3、D4二极管正向压降的影响,鉴于选用二极管的特性及实验中流过D 3、D4二极管的电流只有100μA左右,取正向压降为0.5V)。

三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告

三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告

三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告一、实验背景及目的在电子技术中,经常需要产生特定频率和形态的波形信号。

三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器可以产生多种波形信号,因此应用广泛。

本实验的目的是学习如何设计和制作三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器,并且深入理解相关电路的工作原理。

二、实验原理本实验中,我们使用反相输入放大器作为比较器。

比较器会将输入的连续波形信号与阈值进行比较,若输入信号高于阈值,则输出高电平;反之,则输出低电平。

通过将两个反相输入放大器连接形成反馈环路,可以得到三角波和锯齿波的信号。

通过在反馈环路中添加开关管,可以将三角波信号转化为矩形波信号。

三、实验器材1. 实验板2. 集成电路 LM3583. 可变电阻4. 电容5. 二极管6. 开关管四、实验步骤1. 将 LM358 集成电路插入实验板正确位置。

2. 连接反馈电路:将时序电容和可变电阻串联,连接到反相输入端口。

将电容和电阻的另一端连接到非反相输入端口。

3. 连接反馈电路:将正输入端口连接到负电源的直流电压。

4. 连接输出端口:将反相输出端口连接到非反相输入端口。

5. 连接输出端口:将输出端口连接到输出负载电阻。

6. 添加电容:将一个电容连接到输出负载电阻的另一端,并将其连接到微调电器。

7. 连接矩形波开关管:将开关管连接到反馈环路中,通过它进行转换。

8. 连接锯齿波开关管:将开关管连接到反馈环路中,通过它进行转换。

9. 测试电路:检查电路是否连接正确。

10. 调节电阻:根据需要调节可变电阻以产生不同的波形信号。

五、实验结果在实验中,我们成功地设计和制作了三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器,并且得到了以下结果:1. 通过调节电阻,我们可以产生不同的波形信号,包括三角波、锯齿波和矩形波。

2. 我们发现,当添加了矩形波开关管时,产生的矩形波信号的占空比由电阻决定。

3. 我们发现,在添加锯齿波开关管时,电容和电阻的值将会影响锯齿波的斜率。

哈工大 模电自主设计 锯齿波发生器

哈工大 模电自主设计 锯齿波发生器

占空比可调的锯齿波发生电路学院:专业:姓名:学号:占空比可调的锯齿波发生电路一.实验目的1.掌握占空比可调的锯齿波发生电路的工作原理2.掌握占空比调节的方法二.总体设计方案1.滞回比较器在单限比较器中,输入电压在阈值电压附近的任何微小变化,R都将引起输出电压的跃变,不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。

因此,虽然单限比较器很灵敏,但是抗干扰能力差。

滞回比较器具有滞回特性,即具有惯性,因此也就具有一定抗干扰能力。

从反相输入端输入的滞回比较器电路如图(a)所示,滞回比较器电路中引入了正反馈。

(a)电路 (b)电压传输特性从集成运放输出端的限幅电路可以看出,u0=±U Z。

集成运放反相输入端电位u N= u I,同相输入端电位根据“虚短”u N=u P,求出的u I就是阈值电压,因此得出当u I<-U T,u N<u P,因而uo=+U Z,所以u P=+U T。

u I>+U T,uo=-U Z。

当u I>+U T,u N>u P,因而uo=-U Z,所以u P=-U T。

u I<-U T,uo=+U Z。

可见,uo从+U Z跃变为-U Z和uo从-U Z跃变为+U Z的阈值电压是不同的,电压传输特性如图(b)所示。

在我们所设计的锯齿波发生器中,滞回比较器由运放U1和电阻R1,R3,R4所组成。

通过由稳压管D1,D2和限流电阻R3构成的输出限幅电路,从而输出方波波形。

其中调节电阻R2可改变锯齿波的幅值和一定范围的频率。

调节滞回比较器的稳幅输出D1,D2值,可调整方波输出幅值,可改变积分时间,从而在一定范围内改变锯齿波的频率。

2.积分电路如图所示的积分运算电路中,由于集成运放的同相输入端通过R’接地,u N=u P =0为“虚地”。

电路中电容C的电流等于流过电阻R的电流输出电压与电容上电压的关系为u o=-u c而电容上电压等于其电流的积分,故在求解t1到t2时间段的积分值时式中u o(t1)为积分起始时刻的输出电压,即积分运算的起始值,积分的终值是t2时刻的输出电压。

实验一、锯齿波触发电路的调试

实验一、锯齿波触发电路的调试

实验一、锯齿波触发电路的调试一、实验目的1.熟悉锯齿波触发电路的工作原理,掌握各主要元件的作用并观察各主要点的波形。

2.掌握锯齿波触发电路的调试方法和同步定相方法。

锯齿波触发如下图所示。

二、实验线路及原理三、实验内容1)锯齿波同步移相触发电路的调试。

2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。

四、实验方法1.按图实2-1接通各直流电源及同步电压,选定其中一块触发器(如1CF),检查RP1~RP3电位器当顺时针旋转时,相应的锯齿波斜率应上升,直流偏移电压U b的绝对值应增加,控制电压U c也应增加。

2.用双踪示波器检查各主要点波形1)同时观察同步电压和“1”点的电压波形,了解“1”点波形形成的原因。

2)观察“1”、“2”点的电压三锯齿波排对图波形,了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。

3)调节电位器RP1,观测“2”点锯齿波斜率的变化。

4)观察“3”~“6”点电压波形和输出电压的波形,记下各波形的幅值与宽度,并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。

5)调节触发脉冲的移相范围将控制电压Uct调至零(将电位器RP2顺时针旋到底),用示波器观察同步电压信号和“6”点U6的波形,调节偏移电压Ub(即调RP3电位器),使α=170°,其波形如下图所示。

锯齿波同步移相触发电路6) 调节U ct使α=60°,观察并记录U1~U7及输出“G、K”脉冲电压的波形,标出其幅值与宽度,并记录在下表中。

U1U2U3U4U5U6幅值(V) 12.6 7.4 2.8 9.0 16.4 4.6宽度(ms) 20.11 20.60 20.20 19.98 20.01 20.061~7点对应的波形及“G,K”脉冲电压如下:五、注意事项1)参见本教材实验一的注意事项。

2)由于正弦波触发电路的特殊性,我们设计移相电路的调节范围较小,如需将α调节到逆变区,除了调节RP1外,还需调节RP2电位器。

3)由于脉冲“G”、“K”输出端有电容影响,故观察输出脉冲电压波形时,需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极(或者也可用约100Ω左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端,来模拟晶闸管门极与阴极的阻值),否则无法观察到正确的脉冲波形。

实验六三角波和锯齿波发生器电路

实验六三角波和锯齿波发生器电路

实验六三角波和锯齿波发生器电路一、实验目的1. 学习用集成运放构成方波、三角波发生器和锯齿波发生器的方法。

2. 学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。

二、实验类型设计性实验三、预习要求1. 复习有关RC正弦波振荡器、锯齿波发生器和积分电路的工作原理。

2. 设计任务(1)设计振荡频率为500Hz的方波发生器和矩形波发生器,输出幅度控制在±6V左右,矩形波占空比要求在15%—30%之间。

(2)设计振荡频率为800Hz的三角波发生器,参照前述方法。

(3)设计振荡频率为1KHz的锯齿波发生器,锯齿波发生器要求第一级输出矩形波的占空比在20%左右。

四、实验原理由集成运放构成的方波、三角波发生器和锯齿波发生器有多种形式,我们选用最常用的,线路比较简单的几种电路加以分析。

1.三角波和方波发生器把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统,则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波、方波发生器。

由于采用运放组成的积分电路,因此可实现恒流充电,使三角波线性大大改善。

具体原理参照教科书方波产生电路一节和积分电路一节。

2.锯齿波发生器对三角波发生器电路作适当修改,使积分电路具有不同的充放电时间常数,便可构成锯齿波发生器。

五、实验仪器装有Multisim 2001软件的计算机一台六、实验内容和要求1.按所设计方波发生器和矩形波发生器连接电路,进行参数测量和电路调整,频率和占空比误差控制在20%以内。

用示波器仿真出波形。

2.按所设计三角波发生器连接电路,进行参数测量和电路调整,频率和占空比误差控制在15%以内。

用示波器仿真出波形。

3.按所设计锯齿波发生器连接电路,进行参数测量和电路调整,频率和占空比误差控制在10%以内。

用示波器仿真出波形。

4.列出仿真结果、计算周期公式和计算结果结果。

5.比较仿真和计算结果,分析误差及其原因。

七、注意事项1. 观察计算机系统时钟是不是当前时间,如果发生改变,把系统时钟调回到当前时间。

频率幅度可调的锯齿波发生器(DOC)

频率幅度可调的锯齿波发生器(DOC)

模拟电子技术基础课程设计(论文) 幅度频率可调的锯齿波发生器院(系)名称电气工程学院专业班级自动化131学号130302012学生姓名宫会彬指导教师起止时间:2015.7.6—2015.7.19课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:电子信息工程摘要在我们日常生活中,以及一些科学试验中,锯齿波视常用的基本测试信号。

在无线电通信、测量、自动化控制等技术领域广泛地应用着。

如在示波器、电视机等仪器中,为了使电子按照一定规律运动,以利用荧光屏显示图像,常用到锯齿波产生器作为时基电路。

因此锯齿波发生器是学习,科学研究等方面不可缺少的工具。

在三角波发生器的基础上,改变积分电路的充放电时间,从而便可以得到锯齿波发生器。

本次设计的幅度频率可调的锯齿波发生器,该锯齿波产生电路以集成运算放大器UA741为主要器件,构成迟滞电压比较器和充放电时间常数不等的积分器,通过改变电阻阻值从而实现幅度频率可调的锯齿波发生器。

并根据需要设计信号发生器电路所需的直流稳压电源。

本设计首先采用Multisim软件进行仿真调试。

确定所需的元器件后用万用板进行实物的焊接与调试。

经最后实物测试各输出信号基本达到设计要求且稳定工作。

关键词:锯齿波发生器;直流稳压电源;Multisim目录第1章绪论 (1)1.1 发展概况 (1)1.2本文研究内容 (1)第2章幅度频率可调的锯齿波发生器总体设计方案 (2)2.1幅度频率可调的锯齿波发生器设计方案论证 (2)2.2总体设计方案框图及分析 (2)第3章幅度频率可调的锯齿波发生器单元电路设计 (3)3.1幅度频率可调的锯齿波发生器具体电路设计 (3)3.1.1直流稳压电源电路设计 (3)3.1.2 迟滞比较器的设计 (4)3.1.3积分电路设计 (5)3.2 元器件型号选择 (7)3.3 参数计算 (7)3.4 幅度频率可调的锯齿波发生器总体电路图 (10)第4章幅度频率可调的锯齿波发生器仿真与调试 (11)4.1 Multisim仿真与调试 (11)4.2 仿真结果分析 (14)第5章幅度频率可调的锯齿波发生器实物制作 (15)5.1直流稳压电源电路焊接 (15)5.2幅度频率可调的锯齿波发生器电路焊接 (15)第7章总结 (18)参考文献 (19)附录 I (20)附录 II (21)第1章绪论1.1 发展概况自六十年代以来,信号发生器有了迅速的发展,出现了函数信号发生器、扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。

工作在高频率的简单锯齿波发生器

工作在高频率的简单锯齿波发生器

工作在高频率的简单锯齿波发生器脉冲宽度调制信号发生器电路通常会使用一个模拟锯齿波振荡器功能,但它也可以用于其它应用。

图1 中是一只廉价的锯齿波发生器,它用于频率可高达10MHz 甚至更高的小功率应用,以及那些对斜坡线性度和频率精度要求不高的应用。

电路使用了一只施密特触发器作为反相器,接成一个经改进的非稳态多谐振荡器。

输出波形是时序电容CT 上的电压,它在反相器的上、下阈值电压之间作斜升变化。

以恒压为RTCT 网络充电的结果就产生了斜坡,因此其响应是指数型的,只有在指数上升的初期才接近于线性。

图1,可以使用CT 斜坡的充电与快速放电来产生一个锯齿波。

施密特触发器的上、下触发点电压限制了锯齿波。

VCC、CT 和RT 值见正文。

提高线性度的一个简单技巧是:用较大的电压源为RTCT 网络充电。

电容C1 的值至少是CT 的10 倍以上,它用作一个电荷泵。

在锯齿波下降沿上,栅极输出为低时,电容C1 通过二极管D1 快速充电至VCC 减去D1 的正向电压。

同时,CT 则快速地通过D2 放电。

当CT 电压的下降达到施密特触发器的下触发点时,栅极输出VT-返回为高。

C1 上的电荷使D1 的负极电压等于电容C1 电压与栅极高输出电压之和。

D1 成为反偏,而随着栅极的高输出电压,RTCT 网络开始充电到C1 上的电压。

当CT 达到施密特触发器的上触发点时,栅极的输出VT+回到低,如此循环重复。

斜坡线性度与VCC 与V DD 电源电压之和成正比。

因为VDD 固定为5V,如果VCC 可以确定一个高于反相器的值,则可以提高斜坡的线性度。

用下式可以估计斜坡的非线性误差:。

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