方波三角波发生器设计
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。
正弦波-方波-三角波信号发生器设计
苏州科技学院天平学院模拟电子技术课程设计指导书课设名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计组长李为学号1232106101组员谢渊博学号1232106102组员张翔学号1232106104专业电子物联网指导教师二〇一二年七月模拟电子技术课程设计指导书一设计课题名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计二课程设计目的、要求与技术指标2.1课程设计目的（1）巩固所学的相关理论知识；（2）实践所掌握的电子制作技能；（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）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。
2.2课程设计要求（1）根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；（2）列出所有元器件清单；（3）安装调试所设计的电路，达到设计要求；2.3技术指标（1）输出波形：方波－三角波－正弦波；（2）频率范围：100HZ~200HZ连续可调；（3）输出电压：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；γ。
（4）正弦波失真度：%≤5三系统知识介绍3 函数发生器原理本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波\方波\ 三角波。
实现该要求有多种方案。
方案一：首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波。
方案二：首先产生方波——三角波，再将方波变成正弦波或将三角波变成正弦波。
3.1函数发生器的各方案比较我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。
方案二的电路过多连接部方便而且这样用了很多元器件，但是方案的在调节的时候比较方便可以很快的调节出波形。
设计方波三角波函数发生器
设计方波三角波函数发生器
设计方波三角波函数发生器可以使用集成电路或数字信号处理器（DSP）来实现。
下面是一种基本的设计方法：
1.方波发生器部分：
使用一个比较器和一个可调节的阈值电平，将一个正弦波输入与阈值进行比较。
当正弦波的幅值高于阈值时，输出为高电平；当正弦波的幅值低于阈值时，输出为低电平。
这样就得到了一个以阈值为基准的方波输出。
2.三角波发生器部分：
使用一个积分器和一个反向比较器。
将方波输出输入到积分器中，并控制积分时间常数。
积分器会对方波进行积分操作，从而得到一个斜率递增或递减的三角波形。
将积分器的输出与一个可调节的阈值电平进行比较，得到最终的三角波输出。
3.调节参数：
可以通过调节阈值电平、积分时间常数等参数来控制方波和三角波的频率、幅值和形状。
需要注意的是，具体的电路设计可能会有一些复杂性和细节上的差异，因此建议在设计过程中参考相关的电路设计手册、数据手册或咨询专业电路设计工程师。
1。
(整理)方波和三角波发生器电路
方波和三角波发生器电路由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。
如图6.5所示为由迟滞比较器和集成运放组成的积分电路所构成的方波和三角波发生器。
方波和三角波发生器的工作原理A1构成迟滞比较器，同相端电位Vp由VO1和VO2决定。
利用叠加定理可得：当Vp＞0时A1输出为正，即VO1 = +Vz；当Vp＜0时，A1输出为负即VO1 = -VzA2构成反相积分器VO1为负时，VO2 向正向变化，VO1 为正时，VO2 向负向变化。
假设电源接通时VO1 = -Vz，线性增加。
当VO2上升到使Vp略高于0v时，A1的输出翻转到VO1 = +Vz 。
四、报告要求1、课题的任务和要求。
2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。
3、电路各部分原理分析和参数计算。
4、测试结果及分析：（1）实测输出频率范围，分析设计值和实测值误差的来源。
（2）对应输出频率的高、中、低三点，分别实测输出电压的峰－峰值范围，分析输出电压幅值随频率变化的原因。
（3）频率特性测试，在低频端选定一个输出幅值，而后逐步调高输出频率，选12～15个测试点，用示波器观测输出对应频率下的输出幅值，填入自己预做的表格，画出电路的幅频特性。
注意：输出幅值一旦选定，在调节输出测试频率点过程中，不能再动！（4）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。
5、课题总结6、参考文献2、方波、三角波发生器（1）按图11-2所示电路及参数接成方波、三角波发生器。
图11-2（2）将电位器Rp调至中心位置，用双综示波器观察并描绘方波V01及三角波V02（注意标注图形尺寸），并测量Rp及频率值。
表11-3方波V01及三角波V02 波形Rp= (中间) , f=（3）改变Rp的位置，观察对V01和V02 幅值和频率的影响，将测量结果填入表11-3中（记录不失真波形参数）。
表11-4F ( KHz ) Rp ( Ω ) V01P-P（V） V02P-P（V）备注频率最高频率最低（4）将电位器Rp调至中间位置，改变R1为10K可调电位计，观察对V01和V02 幅值和频率的影响。
正弦波方波三角波发生器设计
一设计的目的及任务1.1 设计目的1 掌握电子系统设计的一般方法。
2 培养综合应用理论知识指导实践的能力。
3 掌握电子元件的识别和测试。
4 了解电路调试的基本方法。
1.2 设计任务和要求1 设计一个能产生正弦波方波三角波的函数转换器。
2 能同时输出一定频率一定幅度的3种波形：正弦波、方波和三角波。
3 可以用±12V或±15V直流稳压电源供电。
1.3 课程设计的技术指标1输出波形频率范围0.02hz～20khz且能连续可调。
2 正弦波幅值为±2V。
3方波幅值为2V。
4三角波峰峰值为2V且占空比可调。
二方案比较与论证2.1方案一方案一采用LC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路，构成正弦波-方波-三角波函数转换器。
LC正弦波振荡电路具有容易起振、振幅大、频率调节范围宽等特点，但是输出波形较差。
LC正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.1.1 方案一原理框图2.2方案二方案二采用石英晶体正弦波振荡电路产生正弦波，石英晶体正弦波振荡电路具有振荡频率稳定度高的优点，但其频率调节性能较差且受环境温度影响大。
石英晶体正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.2.1 方案二原理框图2.3方案三方案三首先用一个RC振荡电路产生正弦波，然后在用一个电压比较器产生方波，最后在方波基础上利用积分电路产生三角波。
电路框图如图2.3.1所示。
RC正弦波振荡电路电压比较器积分电路图2.3.1 方案三原理框图综上三种方案，方案一虽然对频率的调节性能好，但输出波形较差；方案二振荡频率稳定性好，但频率不易调节，且受环境影响大，对电子元件要求也较高；方案三能实现频率的连续可调，具有简单容易操作等优点，而且对电子元件的要求也不高，都为常用元件。
综上所述，方案三为最佳方案。
三 系统组成及工作原理3.1正弦波发生电路的工作原理3.1.1 产生正弦波的振荡条件所谓正弦振荡，是指在不加任何输入信号的情况下，由电路自身产生一定频率、一定幅值的正弦波电压输出。
方波-三角波-正弦波函数发生器设计
湖北民族学院课程设计报告课程设计题目课程：电子线路课程设计专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2014年 6 月20 日信息工程学院课程设计任务书2014年6月20日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如方波、三角波、正弦波的电路。
函数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方波、三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
该系统通过介绍一种电路的连接，实现函数发生器的基本功能。
将其接入电源，并通过在示波器上观察波形及数据，得到结果。
其中电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，得到想要的信号。
该系统利用了Protues电路仿真软件进行电路图的绘制以及仿真。
Protues软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借Protues，可以立即创建具有完整组件库的电路图，并让设计者实现相应的技术指标。
本课题采用集成芯片ICL8038制作方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法，经过protues仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波-正弦波转换及三角波-正弦波转换的波形图。
关键词：电源，波形，比较器，积分器，转换电路，低通滤波，Protues目录1引言-------------------------------------------------------------- 51.1课程设计任务------------------------------------------------- 51.2课程设计的目的----------------------------------------------- 51.3课程设计要求------------------------------------------------ 52 任务提出与方案论证------------------------------------------------ 62.1函数发生器的概述--------------------------------------------- 62.2方案论证 --------------------------------------------------- 63 总体设计---------------------------------------------------------- 83.1总电路图----------------------------------------------------- 83.2 电路仿真与调试技术------------------------------------------ 94 详细设计及仿真--------------------------------------------------- 10 4.1 方波发生电路的工作原理与运放741工作原理-------------------- 10 4.2方波—三角波产生电路的工作原理------------------------------ 104.3三角波—正弦波转换电路的工作原理---------------------------- 114.4整体仿真效果图---------------------------------------------- 135 总结------------------------------------------------------------- 14 参考文献----------------------------------------------------------- 151引言现在世界中电子技术和电子产品的应用越加广泛，人们对电子技术的要求也越来越高。
方波-三角波变换电路参考设计
量结果填入表2。
表2
三角波
Rw4调至最小值 幅度 波形
（Vopp）
Rw4调至中间某个值 幅度（Vopp） 波形
Rw4调至最大值 幅度（Vopp） 波形
方波
方波的tr（us） 方波的td（us） fo(Hz)测量值 Rw4+ R6（测量） fot(Hz)计算值 (fot- fo)/ fot*100
2、方波-三角波主要参数测试（续）
该电路由一个迟滞比较器和积分器组成。对于±15V双
电源供电方式，方波的幅度为：
，VOM>6V。
（2）方波-三角波变换电路参考设计（续）
三角波的幅度为：
方波的周期T为：
五、基础实验内容及要求
1、 正弦波主要参数测试
参考图5设计RC正弦 波振荡电路，计算出各元 件参数值，R w1、R w2采 用双联可调电位器。
实验六 信号产生与转换电路设计
一、 实验目的
（1）掌握正弦波振荡电路的基本工作原理； （2）掌握RC正弦波振荡电路的基本设计、调试和分析 方法； （3）掌握方波、三角波发生器的基本设计、调试和分析 方法； （4）理解正弦波产生电路和方波、三角波转换电路的相 互转换。
二、实验仪器及器件
（1）双踪示波器； （2）直流稳压电源； （3）数字电路实验箱或实验电路板； （4）数字万用表； （5）uA741集成电路芯片.
2、设计要求
（1）输出波形：正弦波、方波和三角波； （2）输出频率：750HZ--7KHZ可调。 （3）输出峰峰值：正弦波Upp≥5V，方波Upp≥12V，三 角波Upp≥3V。
（4）输出阻抗*不大于100Ω。
（5）方波的占空比可调*。 说明：带（*）的指标要求为扩展内容。
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方波三角波发生器设计
设计思路：
方波和三角波都是周期信号，因此我们可以使用周期信号发生器的原理来设计方波三角波发生器。
具体的设计思路如下：
1.方波发生器设计：
方波信号由高电平和低电平组成，所以我们需要设计一个产生高电平和低电平的电路。
可以使用一个三极管作为开关来实现方波的产生。
当输入信号为高电平时，三极管导通，输出高电平；当输入信号为低电平时，三极管截止，输出低电平。
2.三角波发生器设计：
三角波信号是一个连续上升和下降的斜线信号，所以我们需要设计一个连续改变输出电压的电路。
可以使用一个集成电路比如操作放大器（OP-Amp）作为三角波发生器的核心组件。
使用一个电容和两个电阻来控制输出电压的上升和下降。
设计步骤：
1.方波发生器设计：
（1）选择一个适当的三极管，根据其参数确定电路中的电阻值。
（2）使用电阻和电源电压来确定三极管的偏置电压。
（3）将输入信号与三极管的基极相连。
（4）根据输入信号的高低电平改变三极管的导通和截止状态，从而
实现方波的产生。
2.三角波发生器设计：
（1）选择一个合适的操作放大器，根据其参数确定电路中的电阻值。
（2）使用电阻和电源电压来确定操作放大器的工作点。
（3）使用一个电容和两个电阻来控制操作放大器的输出电压的上升
和下降。
（4）将操作放大器的输出电压与输入信号相连，并通过电容和电阻
控制输出波形。
测试与调节：
完成方波和三角波发生器的设计后，可以进行测试和调节，以确保输
出信号的准确性和稳定性。
可以使用示波器来观察和测量输出波形，并通过调节电路中的电阻和
电容来调节输出波形的频率和幅度。
此外，还可以根据需要进行性能优化和稳定性测试，以确保方波三角
波发生器的正常工作。
总结：
本文介绍了方波三角波发生器的设计思路和步骤。
方波三角波发生器
的设计涉及了电路设计、参数选择、测试和调节等方面的知识，需要对电
路原理和信号处理有一定的了解和掌握。
通过设计方波三角波发生器，我
们可以产生方波和三角波信号，为实际应用提供了便利。