方波及三角波产生电路
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。
方波-三角波发生电路实验报告
河西学院物理与机电工程学院综合设计实验方波-三角波产生电路实验报告学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术姓名：侯涛日期：2016年 4月 26日方波-三角波发生电路要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波的波形发生器。
指标：输出频率分别为：102HZ、103HZ和104Hz；方波的输出电压峰峰值VPP≥20V一、方案的提出方案一：1、由文氏桥振荡产生一个正弦波信号。
2、把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器从而把正弦波转换成方波。
3、把方波信号通过一个积分器。
转换成三角波。
方案二：1、由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路。
2、然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。
方案三：1、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。
二、方案的比较与确定方案一：文氏桥的振荡原理：正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。
当R1=R2、C1=C2。
即f=f0时，F=1/3、Au=3。
然而，起振条件为Au略大于3。
实际操作时，如果要满足振荡条件R4/R3=2时，起振很慢。
如果R4/R3大于2时，正弦波信号顶部失真。
调试困难。
RC串、并联选频电路的幅频特性不对称，且选择性较差。
因此放弃方案一。
方案二：把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，就构成三角波发生器和方波发生器。
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自动翻转形成方波，这样即可构成三角波和方波发生器。
通过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范围很小的情况下使用。
然而，指标要求输出频率分别为102HZ、103HZ和104Hz 。
因此不满足使用低通滤波的条件。
放弃方案二。
方案三：方波、三角波发生器原理如同方案二。
比较三角波和正弦波的波形可以发现，在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中，与三角波的差别越来越大即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。
正弦波 方波 三角波发生电路
正弦波方波三角波发生电路----9eef9958-7160-11ec-a078-7cb59b590d7d正弦波方波三角波发生电路正弦波&周期；方波&周期；三角波产生电路一、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，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：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中产生自激的条件非常相似。
然而，在负反馈放大器电路中，信号频率到达通带的两端，导致足够的附加相移，从而使负反馈变为正反馈。
正反馈加到振荡电路中。
振荡建立后，它只是一个频率的信号，没有额外的相移。
(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=十、。
由于正负号的变化，正反馈的放大系数为： = 0，因此X振荡电路的输入信号xiif.a，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：AF 1.幅度平衡条件：af=1相位平衡条件： AF= a+f=±2n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|af| 1..这被称为起始条件。
方波和三角波的电路原理
方波和三角波的电路原理
方波和三角波是两种常见的周期信号波形，它们可以通过电路来生成。
以下是它们的电路原理：
1. 方波电路原理：
方波是一种以高电平和低电平互相交替的波形，它的电路原理可以通过如下步骤实现：
- 产生一个稳定的时钟信号：可以使用定时器、晶振等元件来生成稳定的方波时钟信号。
- 频率分频：将稳定的时钟信号输入到一个频率分频电路中，通过设置分频系数，使得输出信号的周期满足方波的需求。
- 幅度调整：可以通过运算放大器、转换电路等来调整方波的幅度，使其达到需要的高低电平。
- 输出：将调整好幅度的方波信号输出到需要的电路或装置中。
2. 三角波电路原理：
三角波是一种以线性增加和线性减小的波形，它的电路原理可以通过如下步骤实现：
- 产生一个稳定的时钟信号：同样使用定时器、晶振等元件来生成稳定的时钟信号，作为三角波的基准。
- 频率分频：将时钟信号输入到一个比例控制电路中，通过设置控制信号的斜率和频率，实现三角波的增加和减小过程。
- 幅度调整：由于三角波的幅度一般比较小，在输出之前，可能需要通过运算放大器、滤波电路等来放大幅度，使其达到需要的水平。
- 输出：将调整好幅度的三角波信号输出到需要的电路或装置中。
需要注意的是，方波和三角波的电路原理可能因具体应用的不同而有所差异，上述只是一般性的描述。
实际应用中，可以使用集成电路、函数发生器等专用元件来生成方波和三角波信号。
模电实验-方波三角波发生电路
方波三角波发生电路一、实验要求：1、振荡频率范围：500HZ-1000HZ2、方波输出电压幅度：Vom=±8v3、三角波峰值调节范围:Vom1=2-4v4、集成运放采用uA7415、双向稳压管用2个D1N4735反接替代二、实验仿真与分析：1、确定参数：取R1=10k,Vom1=4v,则R2=Vom*R1/Vom1=20k,取电容C=1uF,暂时取R和R3为1k.2、设置瞬态分析，应特别注意时间的设置，由于周期为1ms~2ms，可设置终止时间为10ms.时间过大则波形过于密集，时间小则波形越偏离方波。
仿真分析知此时方波电压幅值为6V左右。
设置R3为全局变量，扫描分析使得方波幅值最大，确定R3=100，此时三角波幅值也满足要求：CPARAMETERS:v ar = 1k8.0V4.0V0V-4.0V-8.0V0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10ms V(R2:2)V(R1:1)Time方波幅值为7.02V ，三角波幅值为3.7V ，取两个波谷值测取周期，T=3.7651-1.6182=2.1ms 并不符合要求，故要减小周期，即减小R仿真分析得当R=800时，仿真图像为周期为1.7ms,符合要求。
3、 设置瞬态分析，得到运放的电压传输特性分别为: 方波：三角波：Time0s1ms2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10msV(R2:2)V(R1:1)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0VV(R1:1)-4.0V-3.0V -2.0V -1.0V 0.0V 1.0V 2.0V 3.0V 4.0VV(R2:2)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V4.0V2.0V0V-2.0V-4.0V-8.0V-6.0V-4.0V-2.0V0V 2.0V 4.0V 6.0V8.0V V(R1:1)V(R:1)三、实验体会：两个稳压管用来稳定输出方波，理论上是可以通过改变稳压值来调节方波幅值的，但是实验中却发现对方波幅值影响非常小，调不到8v,但是三角波却能够满足要求。
(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。
方波、三角波(锯齿波)产生电路.ppt
VZ
反相积分电路
1 vO1 RC
同相迟滞比较器
v dt V
0 S
t
O1
(0 )
R1vO R2vI vP ＋ vN 0 R1 R2 R1 R2
Vth vI R1 vO FVZ 2.72V R2
VO2 t VO1 (0 ) RC
R6
– + R7
A2
vO
同相输入 迟 滞比较器
t
积分电路
t
end
反相积分电路
DZ VZ= 8V
VZ
习题9.4.9
同相迟滞比较器
方波、三角波（锯齿波）产生电路
画出vO1、vO2的波形。求振荡频率；
C R vS 5.1k
vN R1 – + R3 R2 15k 2k vO2
– +
0.047F
A1
A2
vO1
vI 5.1k vP
DZ VZ= 8V
求振荡频率；画出vO1、vO的波形。
C R vS 5.1k
vN R1 – +
– +
0.047F
A1
A2 R2 15k
R3 2k vO2
vO1
vI 5.1k vP
vO2
DZ VZ= 8V
VZ
VO2 v ( t ) t V ( 0 ) O1 O1 t RC 0 T VZ T vO1 v O1 ( ) ( FVZ ) FVZ 2 RC 2 FVZ T 4 RC t VZ 0 R2 f 3kHz 4 RCR1 如何调整三角波的幅值和频率？
锯齿波发生电路772锯齿波及三角波产生电路方波三角波锯齿波产生电路锯齿波产生电路同相输入滞比较器积分电路
方波—三角波发生电路[整理版]
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000课程设计：方波—三角波产生电路我爱读书2008-06-15 22:17:17 阅读1044 评论3 字号：大中小订阅0000一、设计任务与要求00001、任务00设计一个用集成运算放大器构成的常见的方波—三角波产生电路。
000指标要求如下：0000方波重复频率：500Hz，相对误差<±5%00脉冲幅度：±（6~6.5）V0000三角波重复频率：500Hz，相对误差<±5%0000脉冲幅度：1.5 ~ 2 V0002、要求00（1）根据设计要求和已知的条件，确定电路的方案，计算并选取各单元电路的元件参数。
000（2）测量方波产生电路输出方波的幅度和重复频率，使之满足设计要求。
000（3）测量三角波产生电路输出三角波的幅度和重复频率，使之满足设计要求。
000二、设计原理0000运算放大器可以和两个电阻构成同相输入施密特触发器，由此可以产生稳定的方波。
运算放大器可以和RC构成积分电路，二者形成闭合的回路。
由于电容C放入米勒效应，在放大器的输出端得到线性度较好的三角波。
0000由下面的设计图不难分析，该电路的有关计算公式为：0000振荡周期000（1）000输出方波Vo1的幅度000（2）00输出三角波Vo2的幅度000(3) 0000三、设计电路0000四、元器件选择与参数设定0000（1）选择集成运算放大器00a）由于方波前后沿与用作开关的器件A1的转换速率SR有关，因此当输出方波的重复频率较高时，集成运算放大器A1应选用高速运算放大器，一般要求时选用通用型运放即可。
000b）集成运算放大器A2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，主要事集成放大器参数非理想所致。
因此为了减小积分误差，应选用输入失调参数（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。
000（2）选择稳压二极管00稳压二极管Dz的作用是限制和确定方波的幅度，因此要根据设计所要求的方波幅度来选稳压管电压Dz。
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3 电压跟随器
2 正弦波变换器
11 -VEE 或地
模 拟电子技术
当 Q = 0，S 断开，
C 充电 (I01) 至 2/3VCC 当 Q = 1，S 闭合，
Q=1
C 放电 (I02 -I01) 至 1/3VCC
Q=0
当 I02 = 2I01，引脚 9 输出方波，引脚 3 输出三角波；
当 I02 < 2I01，引脚 9 输出矩形波，引脚 3 输出锯齿波。
模 拟电子技术
2）应用
正弦波 失真度调整
1
正弦波输出 2
三角波输出 3
接电阻 RA 4
接电阻 RB 5
调+频V偏CC置
电压输出
6 7
ICL 8038
14 14 13 13
正弦波失 12 真度调整
11 -VEE (或地)
10 接电容 C
9 矩形波输出
8
调频偏置 电压输入
模 拟电子技术
+VCC
调 频 率
电镜流象源 V3
uO = UOL C
I0
积分器
R
V3 截止， 充电至 UT+uO
=
UOm uO
V3 导通，
UOCH放电至
uO UT-
=
UOL
t
模 拟电子技术
2. 8038 集成函数发生器
1）原理
I01 10
R
8
2 3VCC
S
1 3VCC
R
8
C
R
uC
R
电子 开关 S
I02 > I01
6 +VCC
Q
反相器 9
一、 方波发生电路 二、 三角波发生电路 三、 锯齿波发生电路
模 拟电子技术
一、方波产生电路(Astable Multivibrator) 1. 电路组成和输出波形
R
uO uC
8
R3 uO
UZ
C 积分 电路
UT+
UZ
R2
R1 滞回比较器
UT-UZ
t
模 拟电子技术
1、构成要点：
1）比较器能持续翻转 2）周期控制（RC定时电路）
石英晶体振荡器(振荡频率精确)
非正弦波振荡： 方波、三角波、 锯齿波等。
模 拟电子技术
二、正弦波振荡条件、电路结构和选频电路
1. 振荡条件
••
AuFu 1
— 振幅平衡条件
A FA F2n π— 相位平衡条件
n = 0, 1, 2,
判断电路是否起振采用瞬时极性法，即断开反馈 网络，加一信号，如果信号极性逐级变化后， 返回后与原信号同极性，则满足相位平衡条件。
模 拟电子技术
三、 三角波发生电路
1. 获得三角波的基本方法
方波
积分电路
三角波
2. 锯齿波发生电路
在三角波发生电路中，如果电容的充电、放电时间 常数不相等，则可使积分电路的输出为锯齿波。
模 拟电子技术
第7章 小结
模 拟电子技术
一、信号产生电路的分类：
正弦波振荡:
RC 振荡器 (低频) LC 振荡器 (高频)
Cq
fS
fP
f
C0 Lq rq
并联谐振频率
符号
等效电路
频率特性
2. 石英晶体谐振电路
串联型 并联型
f = fs，晶体呈纯阻 fs < f < fp，晶体呈感性
模 拟电子技术
五、比较器 1. 单限电压比较器
uO
传 输
UZ
特 性
O
uI UREF
–UZ
模 拟电子技术
UZuO
门限电压 UT = UREF
2、工作原理：
设电源刚接通(t=0)时, vC0, vOVZ,
T2RfCln1(2RR12)
模 拟电子技术
2. 振荡频率
UT
UZR2 R1 R2
UT-
-UZR2 R1 R2
T2RCln1(2R2) R1
f1 T
占空比 = 50%
模 拟电子技术
3、占空比可调的矩形波电路
要点：应改变C的充、放电时间常数
C充电时，充电电流 经电位器的上半部、二 极管D1、Rf；
C放电时，放电电流 经Rf、二极管D2、电位 器的下半部。
模 拟电子技术
二、压控方波产生电路
1. 积分 - 施密特触发器型压控振荡器
恒压流控源
ud
I0
+VCC
uC 占空比 50%
I0V4
V5 uC
施密特 触发器
C
UT+ uO UT-
t
V2 V1
充电方向，于是形成 uO 周而复始的
高、低电平跳变，即方波振荡。
R
施密特
uO
C
触发器
模 拟电子技术
施密特触发器的构成： 迟滞比较器 (运放接成正反馈) 555 定时器的施密特触发器形式 集成施密特触发器
2. 获得三角波的基本方法
方波
积分电路
三角波
模 拟电子技术
2. 迟滞比较器 (施密特触发器)
反相型迟滞比较器
电感三点式
CB
V C1
RB2 RE CE L1 C
L2
模 拟电子技术
f0
2
1 LC
1
2 (L1 L2 2M)C
电容三点式
+VCC RB1
f0
1 2 LC
2
1 C1C2 L
C1 C2
CB RB2
V UiRE
Uo C1 CE 2
Uf C2
1 L
3
模 拟电子技术
四、石英晶体振荡电路
X
1. 等效电路和频率特性 串联谐振频率
U• f
U• o
CR
振荡条件 即
Au 3 Rf 2R1
自动稳幅措施：
Rf 串接二极管(图略)
使电 Au 成为非线性 Rf 串接负温度系数热敏电阻 R1 采用正温度系数热敏电阻
模 拟电子技术
3. LC 振荡电路 变压器反馈式
1 f0 2 LC
RB1
RB1 C L
+VCC
CB RB2
V
RE
CE
+VCC
模 拟电子技术
2. 振荡电路的两种结构
Ui 放大器 Uo
Uf
选频正
反馈网络
Ui
放选大频器 Uo
Uf
正反馈
网络
3. 选频电路及其特性
模 拟电子技术
1) RC 串并联式
电 路
.
幅
1 Fu
频
3
特
性
0
相
90°f
当 = 0 = 1/RC 时
频
.
特
0
Fu= 1/3
性
– 90°
= 0º
模 拟电子技术
2) LC并联谐振回路
门限电压UT+和UT– 。
模 拟电子技术
掌握知识点
学完本节内容后需要掌握以下内容：
1.掌握振荡电路的起振条件及判断荡的方法； 2.掌握RC正弦波振荡电路的分类及频率计算。
i
Z 0 Z
+ u –
r L
iL C
iC
0
f
90º
0
– 90º
电路
谐振频率 谐振阻抗 回路品质因数
阻抗幅频特性
阻抗相频特性
f0
2
1 LC
Z0
L rC
Q0L 1 1 L r r0C r C
模 拟电子技术
三、正弦波振荡电路
1. RC 桥氏振荡电路
Rf
R1
8
1 振荡频率 f0 2π RC
U•
R
i
C
RP1
调占空比和 正弦波失真
RP2
C1 RA
RB
R
4 8
56 ICL8038
9 3 2
10 11 12 1 RP3
-VEE
C
调占空比和 正弦波失真 RP4
模 拟电子技术
二、 三角波发生器
电路与工作原理：
Vom
R1 R2
VZ
三、 锯齿波发生器
三角波发生器波形图
应改变积分器的充放电时间常数
充电：(R∥R‘)C，放电：仍为RC
O –UZ UREF uI
特点： 1) 工作在非线性区
2) 不存在虚短 (除了uI = UREF 时1. 产生方波振荡的基本原理
当施密特触发器输出高(低)电平时，
电容 C 的充电方向不同，每当 uC 超
过上(下)门限电压时，施密特触发器 的输出电平就发生跳变，使电容改变
模 拟电子技术
第26讲
方波及三角波产生电路
教学目标
知识目标：1.掌握方波振荡电路的工作原理； 2.了解三角波及锯齿波的工作原理。
能力目标：1.会分析方波振荡电路； 2.会计算振荡电路的振荡频率
教学重点 方波振荡电路的原理及应用
教学难点 方波、三角波、锯齿波振荡电路的原理分析
模 拟电子技术
7.2.2 非正弦波发生电路
uI R
UREF
P
R2
R1
8
R3 uO UZ
uO UZ
O UT– UT+ uI
– UZ
传输特性
模 拟电子技术
同相型迟滞比较器
UREF R N
R3
8
uI
P
R2
R1
门限电压的求法：
uO UZ
传输特性
UZ uO
UT- O UT+