方波-三角波波形发生器的设计
方波三角波发生器设计
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。
方波三角波波形发生器的设计
方波三角波波形发生器的设计
摘要
随着技术的发展，方波三角波波形发生器越来越受到广泛的关注和应用。
本文首先介绍了方波三角波波形发生器的组成，以及在常见的应用场
景下所需要具备的性能指标，随后重点介绍了基于DDS技术的方波三角波
波形发生器的设计，根据DDS技术介绍了生成正弦波、三角波、方波的基
本原理，以及基于DDS技术设计的方波三角波波形发生器的结构框图。
最后，本文对该设计的优缺点进行了总结，为用户提供了建立在此基础上的
合理的选择及优化方案。
1介绍
方波三角波波形发生器（Square Wave Triangular Wave Wave Generator，简称STWG）是一种将时域信号转换为频域信号的微电子装置，可以将各种时域信号转换为频域信号，并且可以根据所需的频率范围和频
率精度来调节正弦波、方波和三角波波形，以满足各种应用的要求。
STWG有着广泛的应用，其中以通信领域、电力领域、电子测试领域
为主，如：超声波检测、定时器、静电场定量检测等。
STWG也主要用于
各种电子产品的高精度试验和工业仪器。
因此，STWG的性能必须能够满
足多种应用场景的要求。
STWG的性能主要有频率范围、频率精度、输出功率、调制级数、调
制精度、相位噪声等。
方波-三角波波形发生器设计
电子技术课程设计题目方波、三角波信号发生器学院名称电气工程学院指导教师职称班级自动化071班学号学生姓名2009年01 月14日目录摘要---------------------------------------------------------------------------2 关键词------------------------------------------------------------------------2一、设计任务与要求------------------------------------------------------21.1 设计任务------------------------------------------------------------------------------21.2 设计要求-----------------------------------------------------------------------------2二、方案设计与论证------------------------------------------------------32.1 方案一--------------------------------------------------------------------------------32.2 方案二--------------------------------------------------------------------------------32.3 两种方案比较------------------------------------------------------------------------4三、单元电路设计与参数计算------------------------------------------43.1 方波产生电路-----------------------------------------------------------------------43.2 三角波发生电路--------------------------------------------------------------------53.3 参数计算------------------------------------------------------------------------------5四、仿真过程仿真结果----------------------------------------------------54.1仿真调试输出波形-------------------------------------------------------------------5 4.2 调试输出波形------------------------------------------------------------------------64.3 数据记录------------------------------------------------------------------------------6五、总原理图及元件清单------------------------------------------------75.1 电路设计原理------------------------------------------------------------------------7 5.2 总原理图------------------------------------------------------------------------------7 5.3 PCB图-------------------------------------------------------------------------------75.4 元件清单------------------------------------------------------------------------------8六、电路调试与分析------------------------------------------------------86.1 电路的装调--------------------------------------------------86.2 调试结论------------------------------------------------------------------------------86.3 误差分析------------------------------------------------------------------------------9七、设计心得---------------------------------------------------------------9八、参考文献---------------------------------------------------------------9方波-三角波发生电路摘要：本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
方波-三角波波形发生器的设计
方波-三角波波形发生器的设计课程设计的目的《计算机电子线路制图课程设计》是学习课程之后的综合性实践教学环节。
目的是通过解决简单的实际问题巩固和加深在《计算机电子线路制图》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练学生综合运用学过的电子设计自动化技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，运行仿真，设计印制电路板，分析结果，撰写报告等工作。
使学生初步掌握利用电子设计自动化工具设计电子电路的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后工作打下一定的基础。
关键词：方波、三角波、积分器、比较器一、设计方案论证1、概述由集成运放构成的方波和三角波发生器的电路形式很多，但通常由滞回比较器和积分电路构成。
按积分电路的不同，又可以分为两种类型：一类是由普通的RC积分电路组成，另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器组成。
常用的方波和三角波发生电路是由集成运放组成的积分器和滞回比较器组成的，由于采用了由集成运算放大器组成弄鬼的积分器，电容C始终处在恒流充放电状态，使三角波和方波的性能得到很大的改善，不仅能得到线性度较理想的三角波，而且也便于调节振荡频率和幅度。
1.1设计任务：设计制造能产生方波、三角波的波形发生器并制作电路板1.2设计要求：1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调2、方波幅值为15V3、三角波幅值为20V4、各种波形幅值均连续可调5、组装和调试设计的电路，使电路产生振荡输出。
频率稳定度较高。
当输出波形稳定且不失真时，测量输出频率的上限和下限。
检验该电路是否满足设计指标，若不满足，改变电路参数值，产生方波、三角波的方案有多种，本次实验主要采用由电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。
其中电压比较器产生方波，对其输出波形进行一次积分产生三角波。
该电路的优点是十分明显的：1、线性良好、稳定性好；2、频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；3、三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。
方波三角波发生器的设计与制作设计本科学位论文
目录前言 (2)一．设计任务与要求 (3)二．方案设计 (3)三. 单元电路设计与参数的计算 (3)四. 总原理图及元件清单 (8)五．性能分析： (9)六. 总结与心得体会 (10)参考文献 (11)方波三角波发生器的设计与制作前言函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波（锯齿波）、方波（矩形波）、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
电路形式可以采用由运放及分立元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题介绍方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
产生方波、三角波和正弦波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过比较器电路变换成方波，再通过积分电路变换成三角波；依然可以首先产生方波、三角波，然后再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波。
波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计使用的发生器可产生三角波、方波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。
一．设计任务与要求1．设计一个函数发生器，要求输出波形为正弦波—方波—三角波；2．要求频率范围：方波10～100Hz,正弦波1KHz～10KHz,三角波100Hz～1KHz； 3．频率连续可调，线性失真小。
二．方案设计在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。
该函数发生器要求能输出频率范围可调的正弦波，方波和三角波，能够很好的实现本次试验的目的，将一些线性和非线性的元件与集成运放组合，输出性能良好的波形。
要求分析：由正弦波，方波或三角波的发生器产生相应的信号，通过相互转换实现多种波形的输出。
方波、三角波发生器的设计
162实验五 方波、三角波发生器的设计一．实验目的1． 学习方波、三角波发生器的设计方法。
2． 进一步培养电路的安装与调试能力。
二．预习要求1． 复习教材中波形发生电路的原理。
2．根据所给的性能指标，设计一个方波、三角波发生器，计算电路中的元件参数， 画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。
3．写出预习报告。
三．实验原理方波、三角波发生器由电压比较器和基本积分器组成，如图1所示。
运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3 及R w1、D z1、D z2组成电压比较器；o2 运算放大器A 2与R 4、R w2、R 5、C 1 及C 2组成反相积分器，比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，构成能自动产生方波、三角波的发三角波发生电路）。
图1 方波、三角波发生器电路图 电路参数：1．方波的幅度： U o1m = U z （1）2．三角波的幅度： z w m o U R R R U 1322+= （2） 3．方波、三角波的频率： CR R R R R f w w )(424213++= （3） 其中C 可选择C 1或C 2。
从式（2）和（3）可以看出，调节电位器R w1可改变三角波的幅度，但会影响方波、三角波的频率；调节电位器R w2可改变方波、三角波的频率，但不会影响方波、三角波的幅度。
四．方波、三角波发生器的设计方法方波、三角波发生器的设计，就是根据指标要求，确定电路方案，选择运放和电源电压，计算电路元件的数值。
163设计举例要求设计一个方波、三角波发生器，性能指标如下：输出电压：U o1p-p ≤ 10V （方波），U o2p-p = 8V （三角波）输出频率：100Hz ~ 1kHz ，1kHz ~ 10 kHz波形特性：方波t r <10μs （1kHz ，最大输出时），三角波γ∆ < 2 % 。
设计步骤：1． 确定电路，选择元器件。
选择图1所示电路，其中：A 1、A 2为μA741（或HA1741）集成运算放大器，R w1、R w2为电位器；取电源电压+E c = +15V ，- E c = -15V ，由于方波电压的幅度由稳压管D z1、D z2的值决定。
方波三角波波形发生器的设计
某文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级课程电子技术课程设计题目方波三角波波形发生器的设计学号学生某指导教师2013年12某文理学院机械电子工程系课程设计任务书学生某专业班级学号指导教师职称教研室自动化课程电子技术课程设计题目方波、三角波波形发生器的设计任务与要求任务：设计能产生方波、三角波波形信号输出的波形发生器。
1．输出的各种波形工作频率X围0.02Hz～10k Hz连续可调；2．方波幅值10V；3．三角波峰-峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调；4．设计电路所需的直流电源。
要求：1.根据设计任务和指标，初选电路；2.通过调查研究、设计计算，确定电路方案。
开始日期 2013.12.13 完成日期 2013.12.272013年 12 月 27 日目录设计目的 (4)设计任务和要求 (4)总体设计方案 (5)功能模块设计与分析 (10)电路的安装与调试 (14)实验仪器及元器件清单 (14)心得体会 (16)一、设计目的1.掌握方波—三角波产生电路的设计方法及工作原理；2.掌握电子系统的一般设计方法；3.掌握常用原件的识别和测试；4.掌握模拟电路的安装测量与调试的基本技能；5.培养实事求是，严谨的工作态度和严肃的工作作风。
二、设计任务和要求任务：设计能产生方波、三角波波形信号输出的波形发生器。
1.方波幅值10V；2.输出的各种波形工作频率X围0.02Hz~10k Hz连续可调；3.三角波峰-峰值20；各种输出波形幅值均连续可调；4.设计电路所需的直流电源。
要求：1.根据设计任务和指标，初选电路；2.通过调查研究、设计计算，确定电路方案。
三．总体设计方案方案一，框图如下图1所示：正弦波信号方波信号三角波信号图1 多种波形发生器原理框图（方案一）文氏桥振荡器（RC串-并联正弦振荡器）产生正弦波输出，其主要特点是采用RC串-并联网络作为选频和反馈网络，其振荡频率为f=1/(2πRC)，改变RC的值，可得到不同频率的正弦信号输出。
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。
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模拟电子技术课程设计报告题目名称：方波－三角波波形发生器姓名：学号：班级：目录摘要---------------------------------------------------------------------2关键词------------------------------------------------------------------2一设计任务与要求--------------------------------------------------2 1.1设计任务-----------------------------------------------------------------------------------2 1.2 设计要求----------------------------------------------------------------------------------2 二电路设计----------------------------------------------------------2 2.1 方案设计与论证-------------------------------------------------------------------------2 2.2 电路设计原理----------------------------------------------------------------------------3 2.2.1 电路原理框图-------------------------------------------------------------------------3 2.2.2 单元电路设计与计算说明----------------------------------------------------------3 2.3 原理图--------------------------------------------------------------------------------------4 2.3.1 总体原理图----------------------------------------------------------------------------4 2.3.2 PCB图--------------------------------------------------------------------------------4 2.3.3 EWB仿真调试------------------------------------------------------------------------4 2.4 元器件选择与验证器材-----------------------------------------------------------------5 2.4.1元器件选择------------------------------------------------------------------------------5 2.4.2 LM741管脚排列-----------------------------------------------------------------------5 2.4.3 参数计算-------------------------------------------------------------------------------5 三制作与调试--------------------------------------------------------5 3.1 PCB板的制作-------------------------------------------------------------------------------6 3.2 电路的装调----------------------------------------------------------------------------------6 四调试结论与误差分析----------------------------------------------6 4.1调试结论-------------------------------------------------------------------------------------6 4.2 误差分析------------------------------------------------------------------------------------6 五设计心得-----------------------------------------------------------------7六参考文献-----------------------------------------------------------7方波-三角波发生电路摘要：本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
在此基础上设计了一种能产生方波----三角波的模块电路,包括了原理图和PCB图。
该电路有主要由积分器、比较器、LM741集成运算放大器，通过用双踪示波器来确定各种波形的幅值及可调频率的上限和下限。
重点阐述了发生器的电路结构及工作原理，分析了单元电路的制作和工作过程并进行了调试，调试结果表明设计的电路是可行的。
关键词：方波、三角波、积分器、比较器一、设计任务与要求1.1设计任务：设计制造能产生方波、三角波的波形发生器1.2设计要求：1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调2、方波幅值为15V3、三角波幅值为20V4、各种波形幅值均连续可调5、组装和调试设计的电路，使电路产生振荡输出。
频率稳定度较高。
当输出波形稳定且不失真时，测量输出频率的上限和下限。
检验该电路是否满足设计指标，若不满足，改变电路参数值二、电路设计2.1方案设计与论证产生方波、三角波的方案有多种，本次实验主要采用由电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。
其中电压比较器产生方波，对其输出波形进行一次积分产生三角波。
该电路的优点是十分明显的：1、线性良好、稳定性好；2、频率易调，在几个数量级的频带围，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；3、三角波和方波在半周期是时间的线性函数，易于变换其他波形。
2.2 电路设计原理方波-三角波发生电路组成框2.2.2单元电路设计与参数计算1、方波产生电路因为方波电压只有两种状态，不是高电平、就是低电平。
所以电压比较器是它的重要组成部分。
它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现使输出状态自动地相互转换。
图1 方波发生电路图图2三角波发生电路2、三角波发生电路三角波电路波形可以通过积分电路实现，把方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到了三角波。
3、参数计算方波周期、频率计算：T=2RCln(1+2R1/R2) f=1/TRC振荡电路方波发生三角波产生比较电路积分电路副值：Ut=R1/(R1+R2) *Uz三角波副值：Ut=Uz*R1/R2周期、频率计算：T=4*R1*R4*C/R2 f=R2/(4*R1*R4*C) 2.3原理图2.3.1．总原理图图3 电路原理图注：需将一个电位器代替电阻R12.3.2、PCB图图4 PCB图2.3.3 EWB仿真调试在设计完总原理图时还需进行EWB仿真调试，主要是为了检验设计的原理图是否可行2.4元器件选择与验证器材2.4.1 元器件选择电阻： 220欧 1个 ，100k 3个 电位器：100K 2个 集成运放LM741：2个电容：4.7nF 1个 稳压二极管：15v 2个验证器材双踪示波器 附铜板2.4.2 集成运算放大器LM741管脚图+-CCU -CC U +oU OA OANCC三、制作与调试制作和调试是最容易出现错误的环节，因此在制作和调试时我们一定要有条不紊，认真仔细的做好每一步工作。
3.1电路板的制作采用手工绘制单面板。
制作流程为：拓图→刀刻（生成PCB ）→腐蚀→打孔→焊接对制作好的PCB 板，在焊接之前我们首先要对元器件进行测试，以确保每个元器件的完好可用，检测之后即可按照原理图对元器件进行焊接。
3.2电路的装调由于电压比较器与积分器组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，故这两个单元电路可以同时安装。
需要注意的是，安装电位器之前要将其调整到设计值，否则电路可能会不起振。
如果电路接线正确，则在接通电源后，比较器的输出VO1为方波，积分器的输出VO2为三角波，微调前级电位器，使方波的输出幅度满足设计指标要求，调节后一级的电位器，则输出频率可调。
元器件的选择是高性能放大的保证，在实际连线与焊接过程中，运放的参数必须尽可能相同，因此选用了带4集成运算放大器的LM741。
同时为了提高共模抑制比和精确增益调控，运放输入端电阻必须精确匹配。
按设计图安装好电路，稳压电源输出的+15V电压接到集成运放741的7脚， 15V接到集成运放741的4脚，示波器的Ch1接U o1，Ch2接U o2，调整各电位器，使方波、三角波的输出幅度满足设计指标要求。
四、调试结论与误差分析4.1 调试结论：完成实物图，然后使用双踪示波器测量验证，观察输出波形、幅值、频率参数是否符合要求，并记录数据。
（1）仿真调试输出波形（2）调试输出波形方波V01 三角波VO2（3）数据记录频率最小值误差: 200HZ - 192.3HZ = 7.7HZ；最大值误差： 2.193K － 2K = 0.193K方波幅值误差：15V － 13.6V = 1.4V三角波幅值误差：20V － 20V = 0V4.2 误差分析在EWB仿真试验与实际中有差别。
根据前面所提方案的要求，调试过程主要集中在模拟电子电路部分。
放大电路产生误差的原因很多，一般有：运放的输入偏置电流、失调电压和失调电流及其温漂；电阻器的实际阻值与标称值的误差，且温度变化；另外，电源和信号源的阻及电压变化、干扰和噪声都会造成误差。
五设计心得通过这次对波形发生器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于波形发生器的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真，仿真成功之后才实际接线的。
但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，在实际接线中有着各种各样的条件制约着。