方波、三角波、正弦波信号产生
555方波产生三角波和正弦波的结论

555方波产生三角波和正弦波的结论方波是一种特殊的周期信号,它的波形由高电平和低电平交替组成。
而三角波和正弦波则是两种常见的连续周期信号。
那么,如何利用555定时器产生三角波和正弦波呢?我们需要了解555定时器的工作原理。
555定时器是一种集成电路,它可以根据外部电路的设计来产生不同的波形。
在555定时器中,有三个关键元件:比较器、RS触发器和放大器。
接下来,我们来看如何通过555定时器产生三角波。
在产生三角波的电路中,我们需要利用555定时器的比较器和RS触发器。
具体的电路连接如下:1. 将555定时器的引脚1(控制电压引脚)连接到正电源,引脚8(VCC)连接到负电源。
2. 将555定时器的引脚6(放大器输出引脚)连接到引脚2(比较器正输入引脚)。
3. 将555定时器的引脚2(比较器正输入引脚)连接到引脚6(放大器输出引脚),引脚3(比较器负输入引脚)连接到引脚6(放大器输出引脚)。
4. 将555定时器的引脚4(复位引脚)连接到引脚6(放大器输出引脚)。
5. 将555定时器的引脚5(控制电压引脚)连接到引脚1(控制电压引脚)。
6. 将555定时器的引脚7(放大器负电源引脚)连接到负电源。
7. 连接一个电阻和一个电容,将它们与555定时器的引脚2(比较器正输入引脚)和引脚6(放大器输出引脚)连接。
通过以上连接,我们可以实现555定时器产生三角波的功能。
当电源打开时,555定时器开始工作。
电容开始充电,电压逐渐上升,直到达到比较器的阈值电压。
此时,比较器输出高电平,RS触发器的状态发生改变,放大器的输出电压从高电平变为低电平,电容开始放电。
当电压降低到比较器的阈值电压时,比较器输出低电平,RS触发器的状态再次发生改变,放大器的输出电压从低电平变为高电平,电容开始充电。
如此反复,就形成了一个周期性的三角波。
接下来,我们来看如何通过555定时器产生正弦波。
在产生正弦波的电路中,我们需要利用555定时器的比较器和放大器。
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-正弦波-锯齿波发生器

方波-三角波-正弦波-锯齿波发生器电子工程设计报告目录设计要求1.前言 (1)2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2)2.1原理框图 (2)3.各组成部分的工作原理 (3)3.1方波发生电路的工作原理 (3)3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4)3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (6)3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (7)3.5总电路图 (8)方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围:通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域,而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器,该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端,即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波,三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低,电路简单,使用方便,频率和幅值可调,具有实际的应用价值。
函数(波形)信号发生器。
能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途而因此电子专业的学生,对函数信号发生器的设计,仿真,制作已成为最基本的一种技能,也是一个很好的锻炼机会,是一种综合能力的锻炼,它涉及基本的电路原理知识,仿真软件的使用,以及电路的搭建,既考验基础知识的掌握,又锻练动手能力。
关键词:振荡电路;电压比较器;积分电路;低通滤波电路设计要求1.设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2.输出波形:方波、三角波、正弦波;锯齿波3.频率范围:在0.02-20KHz范围内且连续可调;1.前言在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。
实验报告_信号产生实验

一、实验目的1. 了解信号产生的原理和方法;2. 掌握常用信号的产生方法,如正弦波、方波、三角波等;3. 学会使用示波器观察和分析信号波形;4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理信号产生实验主要研究信号的生成原理和常用信号的产生方法。
信号是信息传输、处理和存储的基础,分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是指连续变化的信号,如正弦波、方波、三角波等;数字信号是指离散变化的信号,如二进制信号。
正弦波是最基本的模拟信号,其数学表达式为:y(t) = A sin(ωt + φ),其中A为振幅,ω为角频率,φ为初相位。
方波是周期性的信号,其在一个周期内取两个值,通常表示为高电平和低电平。
方波可以看作是多个正弦波的叠加。
三角波是一种周期性的信号,其在一个周期内从0变化到最大值,再变化到最小值,最后回到0。
三角波可以看作是多个正弦波的叠加。
三、实验仪器与设备1. 函数信号发生器;2. 示波器;3. 信号线;4. 电源。
四、实验步骤1. 开启函数信号发生器,调整输出频率和振幅,观察示波器上的波形;2. 产生正弦波信号,调整频率和振幅,观察波形变化;3. 产生方波信号,调整频率和振幅,观察波形变化;4. 产生三角波信号,调整频率和振幅,观察波形变化;5. 使用示波器观察不同信号叠加后的波形,分析波形变化规律。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz,振幅为5V,观察示波器上的波形。
通过调整频率和振幅,可以观察到正弦波信号的波形变化。
2. 方波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz,振幅为5V,将输出信号切换为方波。
观察示波器上的波形,可以发现方波信号在一个周期内取两个值,表示为高电平和低电平。
3. 三角波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz,振幅为5V,将输出信号切换为三角波。
观察示波器上的波形,可以发现三角波信号在一个周期内从0变化到最大值,再变化到最小值,最后回到0。
用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路

物理与电子工程学院《模拟电路》课程设计题目:用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路专业电子信息工程专业班级14级电信1班学号1430140227学生姓名邓清凤指导教师黄川完成日期:2015 年12 月目录1 设计任务与要求 (3)2 设计方案 (3)3设计原理分析 (5)4实验设备与器件 (8)4.1元器件的引脚及其个数 (8)4.2其它器件与设备 (8)5实验内容 (9)5.1 RC正弦波振荡器 (9)5.2方波发生器 (11)5.3三角波发生器 (13)6 总结思考 (14)7 参考文献 (15)用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路姓名:邓清凤电子信息工程专业[摘要]本设计是用12V直流电源提供一个输入信号,函数信号发生器一般是指自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或仪器。
电路形式可采用由运放及分立元件构成:也可以采用单片机集成函数发生器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,本课题采用UA741芯片搭建电路来实现方波、三角波、正弦波的电路。
[关键词]直流稳压电源12V UA741集成芯片波形函数信号发生器1 设计任务与要求(1)并且在proteus中仿真出来在同一个示波器中展示正弦波、方波、三角波。
(2)在面包板上搭建电路,并完成电路的测试。
(3)撰写课程设计报告。
(4)答辩、并提交课程设计报告书2 设计方案方案一:采用UA741芯片用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路优点:分立元件结构简单,可用常用分立元器件,容易实现,技术成熟,完全能够达到技术参数的要求,造价成本低。
缺点:设计、调试难度太大,周期太长,精确度不是太高。
图1 集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路方案二:用8038制作的多波形信号发生器优点:具有在发生温度变化时产生低的频率漂移,最大不超过50ppm/℃;具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输出;正弦波输出具有低于1%的失真度;三角波输出具有0.1%高线性度;具有0.001Hz~1MHz的频率输出范围;工作变化周期宽,2%~98%之间任意可调;高的电平输出范围,从TTL电平至28V;易于使用,只需要很少的外部条件缺点:成本较高。
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。
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。
设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路

目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (133)7 参考文献 (144)I1 课程设计的目的与作用1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2.培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。
3.通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范,能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。
5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1)输出各种波形工作频率范围:10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。
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课程设计报告题 目 方波、三角波、正弦波信号发生器设计课 程 名 称 模拟电子技术课程设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气及其自动化(2)班 学 生 姓 名 李丽 学 号 1104102067 课程设计地点 C206 课程设计学时 1周 指 导 教 师 赵国树金陵科技学院教务处制目录1、绪论 (4)1.1相关背景知识 (4)1.2课程设计条件................................................... . (4)1.3课程设计目的.......... (4)1.4课程设计的任务 (4)1.5课程设计的技术指标 (5)2、信号发生器的基本原理 (5)2.1原理框图 (4)2.2总体设计思路 (5)3、各组成部分的工作原理 (5)3.1 正弦波产生电路 (5)3.1.1正弦波产生电路 (5)3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (6)3.2 正弦波到方波转换电路 (8)3.2.1正弦波到方波转换电路图 (6)3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (8)3.3 方波到三角波转换电路 (11)3.3.1方波到三角波转换电路图 (11)3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (13)4、电路仿真结果 (13)4.1正弦波产生电路的仿真结果 (14)4.2 正弦波到方波转换电路的仿真结果 (14)4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (15)5、设计结果分析与总结 (16)1、绪论1.1相关背景知识信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途,可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域,如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
它是一种不可缺少的通用信号源。
1.2课程设计条件以本学期学习的电子技术基础(模拟部分)为知识背景,我们知道通过放大器、比较器等元器件可构成集成电路、反馈放大电路、运算放大电路等一系列组合放大电路。
信号在我们的生活中是无处不在的,模拟信号是时间和幅度连续变化的信号。
通过传感器我们可以将各种物理信号转换为电信号,再进过一系列信号的处理。
如滤波、幅度放大等,我们可以获得自己需要的信号。
正弦波振荡电路。
在通信、广播、医疗、电视系统中,都有广泛的应用。
非正弦波产生电路。
在一些电子系统中,如数学领域,方波、三角波的应用都是极其广泛的。
1.3课程设计目的通过本次课程设计所要达到的目的是:提高学生在模拟集成电路应用方面的技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
学生通过电路设计初步掌握工程设计方法,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法,为后续课程的学习和今后从事的实际工作打下必要的基础。
1.4课程设计的任务①设计一个方波、三角波、正弦波函数发生器;②能同时输出一定频率一定幅度的三种波形:正弦波、方波、三角波;③用±5V电源供电。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如:①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;②也可以首先产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波;③也可以通过单片集成函数发生器8038来实现…先是对电路的分析,参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。
在达到课题要求的前提下保证最经济。
最方便。
最优化的死亡合剂策略。
然后运用仿真软件Multisim对电路进行仿真。
观察效果并与要求的性能指标作对比。
1.5课程设计的技术指标①输出波形:正弦波、方波、三角波; ②频率范围在10Hz~10000Hz 范围内可调;③比较器用LM339,运算放大器用LM324,双向稳压管用两个稳压管代替。
2、信号发生器的基本原理2.1 原理框图总体框架示意图如下所示2.2 总体设计思路本次课程设计要求设计方波、正弦波、三角波函数发生器,产生正弦波、方波、三角波的方案,由本学期模拟电子技术基础第九章的相关知识,我先设计正弦波产生电路。
正弦波振荡电路是为用来产生一定频率和振幅的正弦交流信号而设计的。
它分为:LC 正弦波振荡电路、RC 正弦振荡电路和石英晶体振荡电路。
正弦波振荡电路的电路组成分别有:放大电路、反馈网络、选频网络、和稳幅环节组成。
在本次课程设计中我选用了RC 桥式振荡电路来产生正弦波。
利用二极管进行稳幅。
由此获得稳定输出的正弦波。
输出的正弦波又作为方波产生电路的输入信号。
并把该输入信号置于比较器的同向端。
方波的产生原理是根据在非正弦信号产生电路中,用一个电压比较器将输入的信号与参考电压进行比较,可以得出此时运放是处于何种饱和状态,输出电压会随着输入电压的增加减小而产出跳变,由此我们可以得到输出的波形为方波。
方波产生以后,将方波的输出端作为三角波产生电路的输入端,三角波产生电路是根据积分电路的原理设计的。
利用电容的充放电时间关系和积分电路输入电压和输出电压相位相反的原理,可以产生三角波。
3、各组成部分的工作原理3.1正弦波产生电路3.1.1 正弦波产生电路图正弦波 方波 三角波串并联电阻电容可以改变频率,改变电阻R4可以改变增益。
3.1.2 正弦波产生电路的工作原理1.电路组成由上图可知,正弦波由RC 桥式振荡电路组成。
RC 桥式振荡电路由选频网络和放大电路组成。
其中,选频网络有RC 串、并联组成,放大电路由运算放大器LM324N 、滑动变阻器R 4、电阻R 5及两个型号为1N4148的二极管构成。
二极管的作用是稳幅,具体原理为:当输出电压很小时,二极管D 1、D 2近似为开路,由两个二极管和电阻R 5构成的并联支路等效电阻为8.5K ,电压增益为A v =1+(R 4+R 5)/R 3大小约为3,有利于起振,反之,当输出电压较大时,二极管D 1、D 2中的一个会导通,由二极管和R 5构成的并联支路的等效电阻会减小,电压增益A v 也会随之下降,从而起到稳幅作用。
RC 串并联网络与R 4、R 5负反馈支路正好构成一个四臂桥路。
2.原理分析 ①选频特性反馈系数为sC sRC sC R Z +=+=111sRC R sC R sC R Z +=+⋅=1112212o f )()()(Z Z Z s V s V s F V +==()[]RC s R sC sRC sRC R ++++=1//)1(1/)(2)(31sRC sRC sRC ++=令W 0=1\RC得当该电路可以输出频率为 =200Hz ,RC 振荡电路一般用于产生频率1Hz-1MHz 内的低频信号。
②稳幅措施采用非线性元件二极管: 起振时 ,其中R ′3为反馈网络中D1和D2并联支路的等效电阻输出波形的稳幅条件:Av=3,Fv=1/3,AF=1.由s=jw 2002)(31ωωωω-+=V F 3)(arctg 00f ωωωωϕ--=RCf fRC π21 100====或ωω幅频响应得幅值最大为 相频响应相位角 0f =ϕRCf π210=31132>'++=R R R A V 31m ax=V F3.1.3 正弦波电路参数的计算由以上输出波形以及相关数据,可以得知:理论计算:ƒ=1÷(2×∏×20×10∧3×40×10∧(-9))≈199.04Hz;实际频率ƒ=1/T=1/(5.123×0.001)=195.2Hz;理论计算:Av=1+(R4+R5)/R3≈2.94实际增益:Av=3.15由理论值和实测值可以看出二者存在相对误差,但实际值与理论值是相符合的。
3.2正弦波到方波转换电路3.2.1正弦波到方波转换电路图3.2.2 正弦波到方波转换电路的工作原理1.电路组成电路由比较器LM339N组成,芯片有五个引脚:5、4、3、13、2。
5:同相输入端;4:反向输入端;3:电源电压+5V,12:电源电压-5V;2:输出端。
在正弦波到方波的产生电路中,电路将信号从同相端输入,利用过零比较器的原理产生方波。
2.原理分析比较器是一种用来比较输入信号Vi和参考电压VREF的电路。
电路处于开环工作状态时,具有很高的开环增益。
电压传输特性如下②所示。
输入信号加在同相端,过零比较器的参考电压VREF为0V,当输入信号大于0时,净输入电压:=Vi-VREF>0,运放处于正饱和状态,当输入信号小于0时,净输入电压:=Vi-VREF<0,运放处于负饱和状态。
由输入电压的改变使输出电压发生跳变可以估算门限电压的大小。
跳变的临界条件为:比较器的两输入端电压近似相等,即:Vp=Vn。
①电路图②电压传输特性(过零比较器的特点:门限电压为零)③输入电压与输出波形的对应关系3.2.3 正弦波到方波转换电路参数的计算由输出波形可知:计算频率:200Hz;实际频率:ƒ=1/T≈207Hz;理论门限电压值:0v;实际门限电压值:0v;电压正饱和值:3.805V;电压负饱和值:-3.805V;由示波器输出波形可知:开始时运放处于负饱和电压V OL,随着输入电压V i的增加,达到门限电压值V REF时电路产生跳变,运放进入负饱和状态。
因为输入电压为正弦波,所以输入信号总是交替的,所以方波也将产生连续的循环的跳变。
3.3方波到三角波转换电路3.3.1方波到三角波转换电路图3.3.2 方波到三角波转换电路的工作原理①所用元件运算放大器LM324N,电阻R6、R7、R8以及电容C3。
②原理分析产生三角波的电路为为反相积分电路,对于反相端电压为:=(Vn- V O)⁄R′(其中R′为电阻R8和电容C3的并联) /根据虚短时,电路满足VP=VN=0,由此可得出输入电压Vi=VT=-(R6×O)/R′′;相应积分电路的的输出电压波形在上下门限电压跳变时发生改变,实际原理是应用了电容的正、反向充电放电时间常数相等来产生的。
在时间T=0时电容C的电压为零。
输出电压与时间是成线性关系的。
输出电压为输入电压对时间的积分,负号表示它们在相位上是相反的。
本设计电路中输入信号方波为阶跃电压,在它的作用下,电容器将会近似以恒流方式进行充电。
电路中的电阻R8是为了电容放电而设计的,如果没有它,输出电压在经过一段时间后进入饱和状态,输出波形三角波将会无法输出。
由输出波形可以看出:上门限电压为:6.747V,下门限电压为:-7.044V,周期为:5.05ms;频率:ƒ=1/T= 198.02Hz;3.3.3 方波到三角波转换电路参数的计算理论计算时:频率ƒ=200Hz,上门限电压为:VT=8.04V,下门限电压为:VT=-8.04V。
实际测量时,频率ƒ=198.02Hz;上门限电压为:6.747V,下门限电压为:-7.044V。