正弦波-方波-三角波发生电路
lm358正弦波方波三角波产生电路
《LM358正弦波、方波、三角波产生电路设计与应用》一、引言在电子领域中，波形发生器是一种非常重要的电路，它可以产生各种不同的波形信号，包括正弦波、方波和三角波等。
LM358作为一款宽幅增益带宽产品电压反馈运算放大器，被广泛应用于波形发生器电路中。
本文将探讨如何利用LM358设计正弦波、方波和三角波产生电路，并简要介绍其应用。
二、LM358正弦波产生电路设计1. 基本原理LM358正弦波产生电路的基本原理是利用振荡电路产生稳定的正弦波信号。
通过LM358的高增益和频率特性，结合RC滤波电路，可以实现较为稳定的正弦波输出。
2. 电路设计（1）LM358引脚连接。
将LM358的引脚2和3分别与电容C1和C2相连，形成反馈电路，引脚1接地，引脚4和8分别接正负电源，引脚5接地，引脚7连接输出端。
（2）RC滤波电路。
在LM358的输出端接入RC滤波电路，通过调节电阻和电容的数值，可以实现所需的正弦波频率和幅值。
3. 电路测试连接电源并接入示波器进行测试，调节RC滤波电路的参数，可以观察到稳定的正弦波信号输出。
三、LM358方波产生电路设计1. 基本原理LM358方波产生电路的基本原理是通过LM358的高增益和高速响应特性，结合反相输入和正向输入，实现对方波信号的产生。
2. 电路设计（1）LM358引脚连接。
将LM358的引脚2和3分别与电阻R1和R2相连，引脚1接地，引脚4和8分别接正负电源，引脚5接地，引脚7连接输出端。
（2）反相输入和正向输入。
通过R1和R2的分压作用，实现LM358反相输入和正向输入，从而产生方波输出。
3. 电路测试连接电源并接入示波器进行测试，调节R1和R2的数值，可以观察到稳定的方波信号输出。
四、LM358三角波产生电路设计1. 基本原理LM358三角波产生电路的基本原理是通过LM358的反相输入和正向输入结合，实现对三角波信号的产生。
2. 电路设计（1）LM358引脚连接。
将LM358的引脚2和3分别与电容C1和C2相连，引脚1接地，引脚4和8分别接正负电源，引脚5接地，引脚7连接输出端。
实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器
实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器六．方波-三角波-正弦波函数发生器一、实验目的函数信号发生器是一种可以同时产生正弦波、三角波和方波信号电压波形的电路，调节外部电路参数，还可以获得占空比可调的锯齿波、阶梯波等信号的电压波形。
本实验主要是掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
二、设计任务要求频率范围：100~1000Hz，1000~10000Hz输出电压：方波V pp≤24V三角波V pp=6V正弦波V pp=1V波形特征：方波t r<100μs三、实验原理本实验方波-三角波-正弦波的设计电路如下图所示：由比较器、积分器和反馈网络组成振荡器，比较器所产生的方波通过积分器变成三角波，最后利用差分放大器传输特性曲线，将三角波转换成正弦波。
具体的电路设计如下图所示，三角波-方波产生电路是把比较器与积分器首尾相连，而三角波-正弦波的变换电路采用的是单端输入-单端输出差动放大电路输入输出方式。
下面将仔细分析两个子电路。
①方波-三角波产生器方波-三角波产生器有很多种，此次试验是采用把比较器和积分器首尾相连构成方波-三角波产生器的方式，具体分析电路如下所示：集成运放A 2的输出信号三角波V O2为A 1的输入信号V 1，又因为A1的反相端接地，可得三角波输出V O2的峰值V O2m 为V O2m =ZP V R R R 132+式中的V Z 为方波的峰值电压。
因积分电路输出电压从0上升到V 1m 所需时间为1/4T,故RCT V dt R V CV R R R V Z TZ Z P MO 4141322==+=⎰其中R=R 4+R P2 ()C R R R R R T p p 132424++=从上述分析关系可得，调节R P2和电容C 的大小可改变振荡频率，改变R 2/(R P1+R 3)的比值可调节三角波的峰值。
② 三角波-正弦波产生电路三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示：在电路两边对称的理想条件下，流过理想的恒流源R E 的电流I O 不会随差模输入电压而变化，晶体管工作在放大区时，它的集电极电流近似为： TBE V V S E C e I I I 1111=≈α TBE V V S E C eI I I 2222=≈α假设α≈1时， )1()1(12112121TBE BE V V VC C C C C C O eI I I I I I I -+=+=+≈由于V id =V BE1-V BE2 则TidV V OC eI I -+=11同理Tid V V OC eI I+=12分析表明，如果差分电路的差模输入V id 为三角波，则I c1与I c2的波形近似为正弦波，因为单端输出电压V o3也近似为正弦波，实现了三角波-正弦波变换。
正弦波方波三角波发生电路设计
正弦波方波三角波发生电路设计正弦波、方波、三角波是最基本且常见的三种波形，它们在电路设计和信号处理中都扮演着重要的角色。
本文将分别介绍正弦波、方波、三角波的定义和性质，以及各自的发生电路设计。
一、正弦波正弦波又称余弦波，是一种连续的周期波形。
它在医学、物理、工程等领域都有广泛的应用，例如在音频信号、交流电电压、电子设备测试等方面。
正弦波的特点是相邻点之间的函数值呈恒定的周期波动，可以表达为如下形式：s(t) = A*sin(ωt + φ)其中，A是振幅，ϖ是角频率，t是时间，φ是初始位相。
正弦波的发生电路通常采用谐振电路，它的原理是在一个由电感L和电容C构成的电路中，电容C和电感L之间的能量不断地在两者之间转换，从而形成一种振荡现象。
二、方波方波是一种以矩形波形为特点的电压或电流信号。
它的主要特点是周期性变化的幅度在等时刻内有两个值，从而形成了一种方形波形。
方波在数字电路设计、计算机科学等领域中广泛应用。
正如所提到的，方波的每个周期平均而言都是0，并且其平均值为周期内所有0和1的幅度之和的平均值。
方波可以由许多方法生成，其中一个常见的方法是使用555定时器。
三、三角波三角波是一种以三角形形状为特征的波形。
它在音频合成、信号处理、电力电子、仪器仪表等方面有广泛的应用。
三角波的每个周期都包含三种状态，即负斜率、零斜率和正斜率，从而创建了像三角形一样的外观。
三角波的发生电路是使用一个以放大器为基础的单元，该单元包含一个与反馈电容相连接的积分器。
作为输入的脉冲波被转换为三角波，而反馈电容C使输出波形的斜率恒定。
可以通过调整计时常数、放大器增益和电容C的大小来调整三角波的频率和振幅。
实验四波形发生与变换电路设计
实验四波形发生与变换电路设计实验目的:1.了解波形发生电路的基本原理和设计方法。
2.了解电位器在波形发生电路中的应用。
3.掌握使用运算放大器实现波形发生电路的方法。
4.学会使用双稳态多谐振荡电路。
实验仪器:1.AD623全差动放大器芯片。
2.电位器。
3.电容器。
4.电阻器。
5.示波器。
6.功放芯片。
7.函数发生器。
8.蓝色草图记录纸。
实验原理:1.正弦波发生电路设计:正弦波发生电路是由运算放大器构成的，其主要由一个反相输入端，一个非反相输入端，以及一个输出端组成。
当输入端应用一定的正弦波信号时，通过运算放大器放大后，输出端可以得到相应的正弦波信号。
通过调节反相输入端和非反相输入端之间的电阻比例，可以改变输出端的幅度。
2.方波发生电路设计:方波发生电路是由运放和与运放相关的电阻、电容等元器件组成的。
电容的充放电过程可以实现方波的产生。
当电容放电时，输出端输出低电平，当电容充电时，输出端输出高电平。
通过改变电容的充放电时间和电压比例，可以改变输出端的频率和占空比。
3.三角波发生电路设计:三角波发生电路是由运放和与运放相关的电阻、电容等元器件组成的。
根据电容充放电的特性，可以通过改变电容充放电的时间常数，来实现产生三角波信号。
通过改变电容充放电的时间常数，可以改变输出端的频率。
实验步骤:1.正弦波发生电路设计:(2) 通过一个蓄电池连接 AD623 的 Vref 引脚来为芯片供电。
(3)将正弦波输入电压连接到AD623的非反相输入端。
(4)通过调节电位器的阻值，改变反相输入端和非反相输入端之间的电阻比例。
(5)连接示波器，观察并记录输出端的正弦波形状和幅度。
2.方波发生电路设计:(1)连接运放芯片。
(2)连接电位器，将其接入运放的非反相输入端。
(3)连接一个电容器。
(4)连接电阻器，用于调节电容充电和放电时间。
(5)连接示波器，观察并记录输出端的方波形状和频率。
3.三角波发生电路设计:(1)连接运放芯片。
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路要实现从正弦波到三角波再到方波的转换电路，可以使用集成运算放
大器（Op-Amp）和滞回器电路。
以下是实现该转换电路的步骤：
1. 正弦波至三角波的转换：将正弦波输入到一个比较器电路中。
比较
器电路由一个集成运算放大器和两个电阻组成。
其中一个电阻连接到
一个固定电压源，另一个电阻连接到一个可调电压源，可调电压源的
输出与正弦波输入相连。
比较器电路会将正弦波与一个参考电压进行
比较，并根据比较结果输出高电平或低电平。
通过调节可调电压源的
电压，可以改变比较器的输出电平，从而实现正弦波至三角波的转换。
2. 三角波至方波的转换：之前得到的三角波接入一个滞回器电路中。
滞回器电路也由一个集成运算放大器和两个电阻组成。
其中一个电阻
连接到固定电压源，另一个电阻连接到滞回器电路的输出端。
滞回器
电路会将三角波的波峰和波谷进行限幅，输出一个具有较高/低电平的
方波信号。
需要注意的是，电阻值的选择以及比较器和滞回器电路的参数设置，
都会影响转换电路的性能和效果。
可根据具体需求进行调整。
方波三角波正弦波产生电路
正弦波、方波、三角波发生电路解析
一、设计目的及要求：1.1、设计目的：（1）.掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法；（2）.熟悉集成电路：集成运算放大器LM324，并掌握其工作原理。
1.2、设计要求： （1）设计波形产生电路。
（2）信号频率范围：100Hz ——1000Hz 。
（3）信号波形：正弦波。
二、实验方案：方案一：为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。
如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。
反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。
选频网络由R 、C 和L 、C 等电抗性元件组成。
正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。
正弦波发生电路的组成：放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端，产生了足够的附加相移，从而使负反馈变成了正反馈。
在振荡电路中加的就是正反馈，振荡建立后只是一种频率的信号，无所谓附加相移。
(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路图1 振荡器的方框图比较图1(a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。
由于振荡电路的输入信号i X =0，所以i X =fX 。
由于正、负号的改变，正反馈的放大倍数为：F AA A -=1f，式中A 是放大电路的放大倍数，.F 是反馈网络的放大倍数。
振荡条件：1..=F A幅度平衡条件：|..F A |=1相位平衡条件：ϕAF = ϕA +ϕF = ±2n π振荡器在刚刚起振时，为了克服电路中的损耗，需要正反馈强一些，即要求1|..|>F A 这称为起振条件。
三角波、方波、正弦波发生电路
波形【2 】产生电路请求：设计并制造用分立元件和集成运算放大器构成的能产生方波.三角波和正弦波的波形产生器.指标：输出频率分离为：102H Z.103H Z和104Hz;方波的输出电压峰峰值V PP≥20V（1）计划的提出计划一：1.由文氏桥振荡产生一个正弦波旌旗灯号.2.把文氏桥产生的正弦波经由过程一个过零比较器从而把正弦波转换成方波.3.把方波旌旗灯号经由过程一个积分器.转换成三角波.计划二：1.由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路.2.然后经由过程低通滤波把三角波转换成正弦波旌旗灯号.计划三：1.由比较器和积分器构成方波三角波产生电路.2.用折线法把三角波转换成正弦波.（2）计划的比较与肯定计划一：文氏桥的振荡道理：正反馈RC收集与反馈歧路构成桥式反馈电路.当时,F=1/3.Au=3.然而,起振前提为Au略大于3.现实操作时, R1=R2.C1=C2.即f=f假如要知足振荡前提R4/R3=2时,起振很慢.假如R4/R3大于2时,正弦波旌旗灯号顶部掉真.调试艰苦.RC串.并联选频电路的幅频特征不对称,且选择性较差.是以废弃计划一.计划二：把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环体系,就构成三角波产生器和方波产生器.比较器输出的方波经积分可得到三角波.三角波又触发比较器主动翻转形成方波,如许即可构成三角波和方波产生器.经由过程低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化规模很小的情形下应用.然而,指标请求输出频率分离为102H Z.103H Z和104Hz.是以不知足应用低通滤波的前提.废弃计划二.计划三：方波.三角波产生器道理如同计划二.比较三角波和正弦波的波形可以发明,在正弦波从零逐渐增大到峰值的进程中,与三角波的差别越来越大;即零邻近的差别最小,峰值邻近差别最大.是以,依据正弦波与三角波的差别,将三角波分成若干段,按不同的比例衰减,就可以得到近似与正弦波的折线化波形.并且折线法不受频率规模的限制.分解以上三种计划的优缺陷,最终选择计划三来完成本次课程设计.（3）工作道理：1.方波.三角波产生电路道理该电路由滞回比较器和积分器构成.图中滞回比较器的输出电压u01=Uz ±,它的输入电压就是积分电路的输出电压u02.则U1A 的同相输入端的电位：101202up=1212R u R u R R R R +++,令up=un=0,则阀值电压：1022R Ut u Uz R ±==±;积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01,并且不是+Uz,就是-Uz,所以输出电压的表达式为：01(10)0202(0)82u t t u u t R C -=-+;设初态时u01正好从-Uz 跃变到+Uz,则：(10)0282Uz t t u Ut R C -=-+,积分电路反向积分,u02随时光的增加线性降低,一旦u02=-Ut,在稍减小,u01将从+Uz 跃变为-Uz,使式变为：(21)0282Uz t t u Ut R C -=-,积分电路正向积分,u02随时光增加线性增大,一旦u02=+Ut,再稍微增大,uo1将从-Uz 跃变为+Uz,回到初态.电路反复上述进程,因而产生自激振荡.由上剖析,u01是方波,且占空比为50%,幅值为Uz ±;u02是三角波,幅值为Ut ±.取正向积分进程,正向积分的肇端值-Ut,终了值+Ut,积分时光为T/2,代入(21)0282Uz t t u Ut R C -=-,得282Uz T Ut Ut R C +=-,式中12R Ut Uz R =,整顿可得：24812R f R R C =. 2.正弦波产生电路道理折线法是用多段直线逼近正弦波的一种办法.其根本思绪是将三角波分成若干段,分离按不同比例衰减,所获得的波形就近似为正弦波.下丹青出了波形的1/4周期,用四段折线逼近正弦波的情形.图中UImax 为输入三角波电压幅值.依据上述思绪,可以采用增益主动调节的运算电路实现.应用二极管开关和电阻构成反馈通路,跟着输入电压的数值不同而转变电路的增益.在ωt=0°~25°段,输出的“正弦波”用此段三角波近似（二者重合）,是以,此段放大电路的电压增益为1.因为ωt=25°时,标准正弦波的值为sin25°≈0.423,这里uO=uI=25/90UImax≈0.278UImax ,所以,在ωt=90°时,输出的“正弦波”的值应为uO=0.278/0.423UImax≈0.657UImax .在ωt=50°时,输入三角波的值为uI=50/90UImax≈0.556UImax,请求输出电压uO=0.657UImax×sin50°≈0.503UImax,可得在25°~50°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0.503−0.278)/(0.556−0.278)=0.809.在ωt=70°时,输入三角波的值为uI=70/90UImax≈0.778UImax,请求输出电压uO=0.657UImax×sin70°≈0.617UImax,可得在50°~70°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0617−0.503)/(0.778−0.556)=0.514.在ωt=90°时,输入三角波的值为uI=UImax,请求输出电压uO≈0.657UImax,可得在70°~90°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0.657−0.617)/(1−0.778)=0.180. 下页图所示是实现上述思绪的反相放大电路.图中二极管D3～D5及响应的电阻用于调节输出电压u03>0时的增益,二极管D6～D8及响应的电阻用于调节输出电压u03<0时的增益.电路的工作道理剖析如下.当输入电压uI <0.278UImax时,增益为1,请求图中所有二极管均不导通,所以反馈电阻Rf=R11.据此可以选定Rf=R11=R6的阻值均为1kΩ.当ωt=25°~50°时,电压增益为0.809,请求D1导通,则应知足:13//110.8096R R R =,解出R13=4.236k Ω.因为在ωt=25°这一点,D1开端导通,所以,此时二极管D1正极电位应等于二极管的阈值电压Vth .由图可得:03141314u VEE Vth VEE R R R --=+,式中u03是ωt=25°时输出电压的值,即为0.278UImax .取UImax=10V ,Uth=0.7V ,则有100.278(15)14(15)0.74.23614R R ⨯--+-=+解出R14=31.97k Ω.电阻取标准值,则R13=4.22k Ω,R14=31.6k Ω.其余剖析如上.须要解释,为使各二极管可以或许工作在开关状况,对输入三角波的幅度有必定的请求,假如输入三角波的幅渡过小,输出电压的值不足以使各二极管依次导通,电路将无法正常工作,所以上述电路采用比列可调节的比例运算电路（U3A 模块）将输出的三角波的幅值调至10V ±.（4）元件选择：①选择集成运算放大器因为方波前后沿与用作开关的器件U1A 的转换速度SR 有关,是以当输出方波的反复频率较高时,集成运算放大器A1 应选用高速运算放大器.集成运算放大器U2B 的选择：积分运算电路的积分误差除了与积分电容的质量有关外,重要事集成放大器参数非幻想所致.是以为了减小积分误差,应选用输入掉调参数（VI0.Ii0.△Vi0/△T.△Ii0/△T ）小,开环增益高.输入电阻高,开环带较宽的运算放大器.反比拟例运算放大器请求放大不掉真.是以选择信噪比低,转换速度SR 高的运算放大器.经由芯片材料的查询,TL082 双运算放大转换速度SR=14V/us.相符各项指标请求.②选择稳压二极管稳压二极管Dz 的感化是限制和肯定方波的幅度,是以要依据设计所请求的方波幅度来选稳压管电压Dz.为了得到对称的方波输出,平日应选用高精度的双向稳压管③电阻为1/4W的金属薄膜电阻,电位器为周详电位器.④电容为通俗瓷片电容与电解电容.（5）仿真与调试按如下电路图衔接衔接完成后仿真,仿真组图如下仿真完成后开端焊接电路,焊接完成后开端调试,调试组图如下：.（5）总结该设计完整知足指标请求.第一：下限频率较高：70hz.原因剖析：电位器最大阻值和相干电阻阻值的参数不准确.改良：用阻值周详电位器和电阻.第二：正弦波在10000HZ时,波形已变坏.原因剖析：折线法中各电阻阻值不精准,TL082CD不知足参数请求.改良:采用精准电阻,用NE5532代替TL082CD..（6）心得领会“掉败乃成功之母”.从始时的调试到最后完成课程设计阅历了多次掉败.不能半途而废,永不废弃的精力在本身选择的道路上保持走下去！在此次设计进程中,表现出本身单独设计的才能以及分解应用常识的才能,领会了学乃至用.并且从设计中发明本身日常平凡进修的不足和薄弱环节,从而加以填补.时,此次模仿电子课程设计也让我熟悉到以前所学常识的不深刻,基本不够扎实,乃至于此次在设计电路图的时刻,须要反复翻阅教材的常识.我深深知道了常识连贯应用的重要性.（7）参考书目：1.童诗白.华成英,《模仿电子技巧基本》2.吴慎山,《电子技巧基本试验》3.周誉昌.蒋力立,《电工电子技巧试验》4.广东工业大学试验教授教养部,《Multisim电路与电子技巧仿真试验》（8）元件清单。
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一设计实验目的
（1）掌握电子系统的一般设计方法
（2）掌握模拟IC器件的应用
（3）会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试，进一步完善理论设计
（4）通过查阅手册和文献资料，熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用元器件的原则
（5）掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法，能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决
调试中所发生的问题
（6）学会撰写课程设计报告
（7）培养实事求是，严谨的工作态度和严肃的工作作风
（8）培养综合应用所学知识来指导实践的能力
（9）完成一个实际的电子产品；进一步提高分析问题、解决问题的能力
设计一个正弦波-方波-三角波发生电路
（1）正弦波-方波-三角波的频率在100HZ~20KHZ范围内连续可调；
（2）正弦波-方波的输出信号幅值为6V。
三角波输出信号幅值为0~2V连续可调
（3）正弦波失真度≦5%。
二实验中的仪器设备
三实验所用电路
调节方波脉冲宽度
调节正弦波失真程度
调节方波电压大小
调节反馈电路的放大倍数
四实验结果
1.正弦波-方波-三角波的频率在~范围内连续可调；对应的时,对应的电容大小为1uf；对应的时,对应的电容大小为
2.方波的输出幅值为6V；正弦波的一级输出幅值为,二级输出幅值为；三角波峰值在0~4V内连续可调
3.正弦波失真度
一讨论
1.实验中发生的问题
(1) 我们由一级电路得到的方波峰峰值达到24V左右,后通过分压电路得到
所需要的方波电压峰值为6V
(2) 正弦波也可以通过负反馈电路适当放大
2.建议或其它
555电路产生方波，通过RC电路得到三角波，也可以通过积分器得到三角波，三角波到正弦波的转化，可以通过RC电路，或者通过低通滤波器，另外频率的调节可以通过可调电容！
器件清单表:
数量
LM358芯片 1
电阻
R8=R9 22kΩ 2
R1 1kΩ 1
R2 62kΩ 1
R3 100Ω 1
R4=R5=R6=10k 3
可调电阻 A 20k 1
R10 100k 1
电容 C3=470nF 1
C4=C5=10nF 2
可调电容 A=B=20nF 2
直流电源 Vcc=6v 1
555电路板 1
接地线
总结:
利用555电路完成相应的三种波形的转换，具有一定频率的方波转换得到相应的正弦和三角！但对三角波和正弦波的失真率不能有充分的保证！幅值也不能达到相应的标准.后面接一个负反馈放大电路,使得三角波幅值可调,通过改变滑动变阻器R10.
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。
特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。