波形发生电路设计
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。
波形发生电路实验报告总结.docx
专业：实验报告姓名：学号：日期：课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：实验名称：波形发生器电路分析与设计实验类型：电路实验同组学生姓名：一、实验目的和要求：桥式正弦振荡电路设计1.正弦波振荡电路的起振条件。
2.正弦波振荡电路稳幅环节的作用以及稳幅环节参数变化对输出波形的影响。
3.选频电路参数变化对输出波形频率的影响。
4.学习正弦振荡电路的仿真分析与调试方法。
B.用集成运放构成的方波、三角波发生电路设计1.掌握方波和三角波发生电路的设计方法。
2.主要性能指标的测试。
3.学习方波和三角波的仿真与调试方法。
二、实验设备：示波器、万用表模电实验箱三、实验须知：1． RC桥式正弦波振荡电路，起振时应满足的条件是：闭环放大倍数大于3，即 R f >2R1，引入正反馈3． RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率:RC桥式正弦波振荡电路，稳定振荡时应满足的条件是：电路中有非线性元件起自动稳幅的作用4． RC桥式正弦波振荡电路里C的大小：f01/(2π RC)C5． RC桥式正弦波振荡电路R1 的大小：6． RC桥式正弦波振荡电路 R2 的大小：R1=15kΩR2=Ω7．RC桥式正弦波振荡电路是通过哪几个8．波形发生器电路里 A1的输出会不会元器件来实现稳幅作用的随电源电压的变化而变化答：配对选用硅二极管，使两只二极答：A1输出不会改变，电源电压的变管的特性相同，上下对称，根据振荡化通过选频网络调节，不影响放大和幅度的变化，采用非线性元件来自动稳幅环节改变放大电路中负反馈的强弱，以实现稳幅目的8．波形发生器电路里v01的输出主要由谁9．波形发生器电路里， R 和 C的参数大决定，当电源电压发生变化时，它会小会不会影响 v0的输出波形答：发生变化吗会影响，而且 v o的频率和幅值都由答：由两只二极管决定，电源电压变RC决定，因为 R和 C的回路构成选频化时， V 不会变化网络o1四、实验步骤：A． RC桥式正弦波振荡电路：原理图：1．PSpice 仿真波形：示波器测量的波形：T=616us，v pp，v RMS667mV根据实际波形，比较实际数据和理论数据之间的差异：理论周期为650us，略大于试验数据，但非常接近，由于实际电阻和二极管的线性或非线性特性与理想状态有所不同，在误差允许范围内认为符合要求2．改变R2的参数（减小或增大R2），使输出v0从无到有，从正弦波直至削顶，分析出现这三种情况的原因和条件。
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。
波形信号发生器电路及程序设计
波形信号发生器电路及程序设计一、实验目的1、了解D/ A 转换与单片机的接口方法。
2、了解D/ A 转换芯片0832 的性能及编程方法。
3、了解单片机系统中利用D/ A 转换芯片产生各种波形信号的基本方法。
二、实验内容1.实验原理图：2、实验内容利用0832 输出一个从-5V 开始逐渐升到0V 再逐渐升至5V，再从5V 逐渐降至0V，再降至-5V 的锯齿波电压。
三、程序程序清单：ORG 0740HHA6S: MOV SP,#53HHA6S1: MOV R6,#00HHA6S2: MOV DPTR,#8000H MOV A,R6 MOVX @DPTR,A MOV R2,#0BH LCALL DELAY INC R6 CJNER6,#0FFH,HA6S2HA6S3: MOV DPTR,#8000H DEC R6 MOV A,R6 MOVX @DPTR,A MOV R2,#0BH LCALL DELAY CJNE R6,#00H,HA6S3 SJMP HA6S1DELAY: PUSH 02HDELAY1: PUSH 02HDELAY2: PUSH 02HDELAY3: DJNZ R2,DELAY3 POP 02H DJNZ R2,DELAY2 POP 02H DJNZ R2,DELAY1 POP 02H DJNZ R2,DELAY RET END 四、实验步骤①把D/A 区0832 片选CS 信号线接至译码输出插孔Y0。
②将+12V 插孔、12V 插孔通过导线连到外置电源上，如果电源内置时，则+12V,-12V 电源已连好。
③将D/A 区WR 插孔连到BUS3 区XWR 插孔。
④将电位器W2 的输出VREF 连到D/A 区的VREF 上，电位器W2 的输VIN 连到+12V 插孔，调节W2 使VREF 为+5V。
⑤用8芯排线将D/A 区D0D7 与BUS2 区XD0XD7 相连。
⑥在P.....状态下，从起始地址0740H 开始连续运行程序(输入0740 后按EXEC 键)。
多波形产生电路课程设计
多波形产生电路 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握多波形产生电路的基本原理和组成部分；2. 学会分析不同波形产生电路的特点及其适用场合；3. 掌握多波形产生电路的参数计算和调整方法。
技能目标：1. 能够正确绘制并搭建多波形产生电路；2. 学会使用相关仪器和工具对多波形产生电路进行调试和测试；3. 能够根据实际需求设计和改进多波形产生电路。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、积极探索的精神，增强对电子技术的兴趣；2. 培养学生团队协作意识，学会与他人共同分析和解决问题；3. 培养学生关注社会发展，了解多波形产生电路在现实生活中的应用。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以实践操作为主，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，以实践操作为主线，注重理论与实践相结合，提高学生的实际应用能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握多波形产生电路的相关知识，为后续专业课程打下坚实基础。
同时，关注学生情感态度价值观的培养，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 多波形产生电路基本原理- 波形产生原理- 常见波形及其特点2. 多波形产生电路的组成部分- 波形发生器- 振荡器- 滤波器- 调制器3. 不同波形产生电路分析- 正弦波产生电路- 方波产生电路- 三角波产生电路- 锯齿波产生电路4. 多波形产生电路参数计算与调整- 参数计算方法- 调整技巧- 稳定性和精确性分析5. 实践操作- 搭建多波形产生电路- 调试与测试- 故障排查与解决6. 设计与改进- 根据实际需求设计多波形产生电路- 改进现有电路，提高性能和稳定性教学内容安排与进度：第一周：多波形产生电路基本原理、组成部分第二周：不同波形产生电路分析第三周：多波形产生电路参数计算与调整第四周：实践操作（1）——搭建多波形产生电路第五周：实践操作（2）——调试与测试第六周：设计与改进教材章节关联：本教学内容与教材第三章“振荡器与波形产生电路”相关，涉及3.1节至3.5节的内容。
模拟电子技术实验-波形发生电路
实验： 波形发生电路一、 实验目的1.掌握RC 桥式正弦波振荡电路的原理与设计方法；2.加深理解矩形波和方波-三角波发生电路的工作原理与设计方法；3.了解运放转换速率对振荡波形跳变沿的影响。
二、实验仪器名称及型号KeySight E36313A 型直流稳压电源，KeySight DSOX3014T 型示波器/信号源一体机。
模块化实验装置。
本实验将使用三种集成运放：µA741、LM324和TL084，它们的引脚如图1所示，LM324和TL084的引脚排列完全相同。
87654321µA741+Vcc -VccOUT OA2NC 141312114321LM324(TL084)1098765V-4OUT 4IN-4IN+3OUT3IN-3IN+图1 741A 、LM324和TL084的引脚图三、实验内容1.RC 桥式正弦波振荡电路（SPOC 实验）（1）设计RC 桥式正弦波振荡电路，要求振荡频率为1.6kHz ，输出波形稳定并且无失真。
其中集成运放可采用µA741、LM324或TL084，简要写出设计过程，绘制或截取电路原理图。
电阻R1.R2与电容C1、C2构成串并联选频网络，电阻R3、R4、RP 构成负反馈网络，VD1和VD2用于限幅作用稳定波形，当R1=R2=R,C1=C2=C 时，串并联选频网络的相频特性和幅频特性分别为，相频特性为，，根据，题目要求f=1.6kHz,取参数R1=R2=10kΩ，C1=C2=0.01μF,R3=R4=5.1kΩ，R p=10kΩ。
（2）学习SPOC实验操作视频，将示波器的两个通道分别接在u o端和u f端，缓慢调节电位器R W，使电路产生正弦振荡，在确保两个通道的正弦波不失真的前提下将输出幅度调得尽量大些，记录输出u o的峰-峰值U opp和输入u f的峰-峰值U fpp。
U opp= 18.1V ；U opp= 6.1V ；（3）正反馈系数F u的测定。
proteus波形发生器课程设计
proteus波形发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解波形发生器的原理，掌握Proteus软件中波形发生器的使用方法；2. 学会分析波形发生器的电路图，并能够描述各部分功能；3. 掌握如何调整波形发生器的参数，以实现不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的输出。
技能目标：1. 能够运用Proteus软件设计并搭建简单的波形发生器电路；2. 学会使用示波器等工具观察波形发生器输出的波形，并进行分析；3. 能够针对实际需求，调整波形发生器的参数，实现特定波形的输出。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子电路的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通、协作的能力；3. 引导学生认识到波形发生器在电子技术中的应用价值，提高学生的创新意识和实践能力。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以实验操作和实际应用为主，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生为高年级电子专业或相关专业的学生，具有一定的电子电路基础和实际操作能力。
教学要求：结合Proteus软件和实际电路，引导学生从理论到实践，逐步掌握波形发生器的原理和应用。
在教学过程中，注重启发式教学，鼓励学生思考、提问、创新，提高学生的综合素养。
通过课程学习，使学生能够独立完成波形发生器的设计与搭建，为后续相关课程和实际工作打下基础。
二、教学内容1. 波形发生器原理介绍：讲解波形发生器的概念、种类、工作原理及其在电子电路中的应用。
- 教材章节：第二章第二节“波形发生器的基本原理”- 内容列举：正弦波、方波、三角波等常见波形的产生原理，集成波形发生器的特点。
2. Proteus软件使用：介绍Proteus软件的基本功能，重点讲解波形发生器的搭建、参数设置和仿真操作。
- 教材章节：第三章“Proteus软件的使用”- 内容列举：软件界面、基本操作、波形发生器组件、仿真分析等。
3. 波形发生器电路分析与设计：- 教材章节：第四章“波形发生器电路分析与设计”- 内容列举：电路图分析、各部分功能、参数调整、波形观察与调试。
波形发生电路设计
波形发生电路设计
波形发生电路设计可以按照以下步骤进行：
1.确定设计要求：确定需要产生的波形类型，例如方波、三角波、正弦波、锯齿波等，以及所需的频率和幅度范围。
2.选择合适的振荡电路：根据设计要求，选择合适的振荡电路，如RC振荡电路、LC振荡电路等。
3.设计振荡电路：根据选择的振荡电路类型，设计出满足要求的电路。
对于方波发生器，可以通过比较器和反相器等数字IC来实现。
对于三角波和正弦波发生器，可以使用RC振荡器和函数发生器IC等来实现。
对于锯齿波发生器，可以使用模拟电路或者数字IC结合RC 电路来实现。
4.选择合适的电源：为电路提供稳定的直流电源，确保电路的正常工作。
5.调整和测试：根据设计要求，调整电路参数，如电阻和电容的值，以确保产生正确的波形。
然后进行测试，检查电路是否满足设计要求。
需要注意的是，波形发生电路的设计需要考虑电源、频率稳定性、波形质量等因素。
此外，根据实际需要，可能还需要进行噪声抑制、保护措施等设计。
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——相位平衡条件
8.1.2 正弦波振荡电路的组成和分析步骤
组成：放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。 分析步骤： 一、判断能否产生正弦波振荡 1. 检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分； 2. 检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正 常工作； 3. 分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件和振幅 平衡条件。 判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。
二、估算振荡频率和起振条件 振荡频率由相位平衡条件决定。 1.写出回路增益AF的表示式 2.令 A F 2nπ ，即可求得满足该条件的f0 ，
此频率即为振荡频率；
3.令f = f0 时的
AF 1
，即得起振条件。
8.2 RC 正弦波振荡电路(文氏电桥)
8.2.1 RC 串并联网络振荡电路 电路组成：
Z1
Z2
R 2C 1
)
图 8.2.2
1 RC
取 R1 = R2 = R ， C1 = C2 = C ，令 0
F 3 j( 1
则：
0
0
)
得 RC 串并联电路的幅 频特性为：
F 3 (
2
F
1
1/3
0
0
)
2
0
相频特性为：
F arctg
可方便地连续调节振荡 电路简单，经济 选频特性好，适用于 频率，便于加负反馈稳幅电 方便，适用于波形要 产生单一频率的振荡波形。 路，容易得到良好的振荡波 求不高的轻便测试设 形。 备中。
8.3
LC 正弦波振荡电路
当频率变化时，并联电路阻抗 的大小和性质都发生变化。 并联电路的导纳：
Y j C R R
利用同轴电位器，对振荡频率进行细调。
8.2.2 其他形式的 RC 振荡电路
一、移相式振荡电路
集成运放产生的相位移 A = 180º ，如果反馈网络再相移 180º ，即可满足产生正弦波振 荡的相位平衡条件。
当 f = f0 时，相移 180º ， 满足正弦波振荡的相位条件。 振荡频率为： f 0
表8-1
名称 电路 形式
三种 RC 振荡电路的比较
移相式振荡电路 双 T 网络选频振荡电路
RC 串并联网络振荡电路
振荡 频率 起振 条件
电路特 点及应 用场合
f0
1 2RC
f0
1 2 3RC
f0
1 5 RC
A 3
RF 12 R
R3
R ， AF 1 2
2
8.3.1 LC 并联电路的特性
1 R j L L j C 2 2 R ( L )
图 8.3.1
( L )
2
当
0C
0L
R ( 0 L )
2 2
0
电路发生并联谐振。
并联谐振角频率
8.1 正弦波振荡电路的分析方法
8.1.1 产生正弦波振荡的条件
Ui 2U i sint
放大电路
A
U o AU i
U FU O f
Ui
~
反馈网络
F
图 8.1.1
反馈放大电路产生自激振荡的条件
如果反馈电压 uf 与原输入信号 ui 完全相等，则即使 无外输入信号，放大电路输出端也有一个正弦波信号— —自激振荡。
第八章
波形发生电路
8.1 正弦波振荡电路的分析方法 8.2 RC 正弦波振荡电路
8.3 LC 正弦波振荡电路
8.4 石英晶体振荡器 8.5 非正弦波发生电路
本章重点和考点
1.重点掌握RC正弦波振荡电路的工作原理、
振荡频 率、起振条件以及电路的特点。 2.理解各种非正弦波发生电路(矩形波、三角 波和锯齿波)的工作原理。
同相比例运放的电压放大倍数为 A u f 1
即要求：
RF 2 R
RF R
三、振荡电路中的负反馈(自动稳幅)
引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性， 改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。 反馈系数
F R RF R
RT
改变 RF，可改变反馈深度。 增加负反馈深度，并且满足
1 2 3RC
270º 180º 90º.6
起振条件：RF > 12 R
二、双 T 选频网络振荡电路 振荡频率约为：
f0 1 5 RC
起振条件
R3 R ， AF 1 2
图 8.2.8
当 f = f0 时，双 T 网络的相移为 F = 180º ；反相比 例运放的相移 A = 180º ，因此满足产生正弦波振荡的相 位平衡条件。 如果放大电路的放大倍数足够大，同时满足振幅平 衡条件，即可产生正弦波振荡。
当 0
F
0
3
0
0
+90º
0
1 3
-90º
0
1 时， RC
F
最大，F = 0。
图 8.2.3
二、振荡频率与起振条件
1. 振荡频率 2. 起振条件
1 f = f0 时， F 3
f0 1 2RC
由振荡条件知：
A 3
AF 1
所以起振条件为：
A 3
图 8.2.4
则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正 弦波信号。 采用具有负温度系数的热敏电阻 RT 代替反馈电阻 RF ， 可实现自动稳幅。(还有什么措施自动稳幅？)
四、振荡频率的调节
f0 1 2RC
调节电阻R或电容C的值，即可调节振荡频率 电路图：P417图8.2.5
利用波段开关换接不同容量的电容，对频率进行粗调；
由此知放大电路产生自激振荡的条件是：
Uf Ui
即：
U f FU o FAU i U i
所以产生正弦波振荡的条件是：
AF 1
AF 1
——幅度平衡条件
n 0,1,2,
arg AF A F 2nπ
放大电路 —— 集成运放 A ； 选频与正反馈网络 —— R、C 串并联电路；
图 8.2.1
稳幅环节 —— RF 与 R 组成的负反馈电路。
一、RC 串并联网络的选频特性
R2 Uf 2 F U 1 2 1 j R 2C 2 R1 1 (1 R1 R2 C2 C1 ) j( R 1 C 2 1 1 j C 1 R2 1 j R 2C 2