正弦波三角波方波发生器设计

合集下载

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

《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。

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。

555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告

555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告

555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告设计报告:555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器一.引言数字电子技术在现代电子设备中得到广泛应用,定时器作为一种常用的集成电路,在实际电路设计中起着重要的作用。

本报告将介绍基于555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器的设计方法和原理。

二.设计原理1.555定时器简介2.方波发生器的设计方波发生器是利用555定时器的比较器功能来实现的。

具体步骤如下:(1)将一个电阻和一个电容连接到555的引脚,构成一个RC电路。

(2)分压电路使输入电压达到比较器的阈值。

(3)连接一个LED或其他负载到输出引脚。

3.三角波发生器的设计三角波发生器基于方波发生器的基础上,通过使用一个二阶RC滤波器来获得平滑的三角波。

具体步骤如下:(1)将一个电阻和一个电容串联到555的引脚。

(2)将滤波电容接在555的引脚上,形成一个RC滤波器。

(3)连接一个负载到滤波电容的两端。

4.正弦波发生器的设计正弦波发生器是通过利用555定时器构成的线性电压控制振荡器实现的。

具体步骤如下:(1)将一个电阻和一个电容连接到555的引脚,构成一个RC电路。

(2)将555的引脚与反相放大器相连。

(3)将反相放大器的输出连接到555的控制电压输入引脚,通过一个电阻和二极管连接到电源。

三.实验结果与分析使用仿真软件对方波、三角波、正弦波发生器进行仿真,得到以下结果:(1)方波发生器:输出波形为高电平和低电平的方波,频率由RC电路的电阻和电容决定。

(2)三角波发生器:输出波形为逐渐上升和下降的三角波,通过RC 滤波电路生成。

(3)正弦波发生器:输出波形为正弦波,通过线性电压控制振荡器实现。

四.结论本报告介绍了基于555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器的设计原理和实验结果。

方波和三角波发生器是利用555定时器的比较器和滤波器功能实现的,而正弦波发生器则利用线性电压控制振荡器来生成正弦波。

这些电路在现代电子设备中得到广泛应用,具有重要的实际意义。

方波三角波正玄波函数发生器设计方案

方波三角波正玄波函数发生器设计方案

路则法---2902230674 方波-三角波-正玄波函数发生器设计目录1 函数发生器的总方案及原理框图1.1 电路设计原理框图1.2 电路设计类型2设计的目的及任务2.1 课程设计的目的2.2 课程设计的任务与要求2.3 课程设计的技术指标3部分选择电路及其原理3.1集成函数发生器8038简介.2 方波---三角波转换电路的工作原理4 电路仿真4.1 方波---三角波发生电路的仿真4.2 三角波---正弦波转换电路的仿真4.3正弦波---方波---三角波电路输出5电路的原理5.1电路图及元件原理5.2 电路各部分作用5.3 总电路的安装与调试6心得体会8 仪器仪表明细清单9 参考文献1.函数发生器总方案及原理框图一、主原理框图1.1 555定时器的工作原理555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路,其组成电路框图如图22.32所示。

555定时器有二个比较器A1和A2,有一个RS触发器,R和S高电平有效。

三极管VT1对清零起跟随作用,起缓冲作用。

三极管VT2是放电管,将对外电路的元件提供放电通路。

比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器,由此可以获得和两个分压值,一般称为阈值。

555定时器的1脚是接地端GND,2脚是低触发端TL,3脚是输出端OUT,4脚是清除端Rd,5脚是电压控制端CV,6脚是高触发端TH,7脚是放电端DIS,8脚是电源端VCC。

555定时器的输出端电流可以达到200mA,因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载,如继电器、扬声器、发光二极管等。

2、单稳类电路单稳工作方式,它可分为3种。

见图示。

第1种<图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。

他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。

第2种<图2)是脉冲启动型单稳,也可以分为2个不同的单元。

正弦波方波三角波发生器设计

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

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。

方波三角波正弦波函数发生器的设计

方波三角波正弦波函数发生器的设计
设计方波、三角波、正弦波函数发生器需要经过以下步骤:
首先,设计电路图。

其主要由单稳态触发器、行波触发器、电源部分和振荡放大部分组成,使用的主要器件有电阻、电容、三极管和二极管。

其次,具体元器件的参数选择。

为了保证输出波形的稳定性,应该选择具有良好温度稳定性和频率稳定性的元器件,同时考虑到制作成本和实际应用要求,选择适合的元器件。

第三,制作电路板。

在选择好元器件之后,需要合理布局电路,将元器件焊接到电路板上。

为保证电路的稳定性和可靠性,电路板应该选用高质量的绝缘材料,并进行严格的质量控制。

然后,对电路进行调试和测试。

初始调试时,需要使用示波器和电压表等测试仪器,调整电路参数,使其达到预期的性能要求。

在测试中,应注意观察波形的稳定性、频率、峰值、偏移量等参数,对异常情况进行分析和处理。

最后,进行封装和安装。

根据实际应用环境和要求,选择合适的封装方式和安装位置。

考虑到散热和防护问题,需要选择具有良好散热性能和防护性能的封装材料,并进行严格的防护处理。

综上所述,设计方波、三角波、正弦波函数发生器是一项既需要严谨的理论知识,又需要熟练的实践技能和深入的电路分析能力的工作,这需要设计者具有深厚的电子技术基础和丰富的实践经验。

信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)

模拟电路课程设计报告设计课题:信号发生器设计班级:10通信工程三班学生姓名:陶冬波学号:2010550921指导教师:设计时间:目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路,改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要: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、三角波波形发生器课程设计

⽅波、三⾓波波形发⽣器课程设计⽅波、三⾓波发⽣器摘要在模拟电⼦技术当中,我们会见到各种类型的波形,除了常见的正弦波之外,还有别的各种⾮正弦波,这些类型各异的波形,⼴泛应⽤于模拟电⼦技术的各个领域。

在模拟电⼦电路中,各种⾮正弦波,如矩形波、三⾓波、锯齿波、阶梯波等,在各种驱动电路及信号处理电路中⼴泛应⽤。

波形发⽣器是⼀种常⽤的信号源,⼴泛的运⽤于电⼦电路、⾃动控制系统和教学实验等领域。

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,通过对函数波形发⽣器的原理以及构成分析,可以设计⼀个能变换出三⾓波、⽅波的函数波形发⽣器。

本⽂利⽤LM324N产⽣⼀个可调频和调幅的⽅波信号,通过此信号来产⽣三⾓波。

⽬录1设计题⽬ (2)2设计任务和要求 (2)3整体电路设计 (2)4仿真及仿真结果 (7)5 PCB板的绘制 (9)6误差分析 (10)7总结 (11)8⼼得体会 (11)1 设计题⽬⽅波、三⾓波发⽣器2 设计任务和要求要求设计并⽤分⽴元件和集成运算放⼤器制作能产⽣⽅波和三⾓波波形的波形发⽣器。

3 整体电路设计1)信号发⽣器:信号发⽣器⼜称信号源或振荡器。

按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发⽣器等四⼤类。

各种波形曲线均可以⽤三⾓函数⽅程式来表⽰,如三⾓波、锯齿波、矩形波(含⽅波)、正弦波。

通过模拟电⼦技术设计的波形发⽣器是⼀个不需要外加输⼊信号,靠⾃⾝振荡产⽣信号的电路。

2)电路设计:整体电路由RC振荡电路,反相输⼊的滞回⽐较器和积分电路组成。

理由:a)矩形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;b)产⽣振荡,就是要求输出的两种状态⾃动地相互转换,所以电路中必须引⼊反馈;c)输出状态应按⼀定的时间间隔交替变化,即产⽣周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。

RC振荡电路:即作为延迟环节,⼜作为反馈电路,通过RC充放电实现输出状态的⾃动转换。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

目录1设计的目的及任务 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的任务与要求 (3)1.3 课程设计的技术指标 (3)2 总体电路设方案 (4)2.1 正弦波发生电路的工作原理 (4)2.2 正弦波转换方波电路的工作原理 (5)2.3 方波转换成三角波电路的工作原理 (7)2.4 总电路图 (8)3单元电路设计 (9)3.1 正弦波发生电路的设计 (9)3.2 正弦波转换方波电路的设计 (10)3.3 方波转换成三角波电路的设计 (12)4 电路调试或仿真 (14)4.1 电路仿真 (14)4.2 调试方法与调试过程 (12)5 收获体会 (15)6 参考文献 (16)一设计的目的及任务1.1课程设计的目的:1.掌握电子系统的一般设计方法2.掌握模拟IC器件的应用3.培养综合应用所学知识来指导实践的能力4.掌握常用元器件的识别和测试5.熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法1.2课程设计任务与要求:1.设计一个能产生正弦波、方波、三角波信号发生器,2能同时输出一定频率一定幅度的3种波形:正弦波、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.设计、组装、调试函数发生器2.输出波形:正弦波、方波、三角波;3.频率范围:在10-10000Hz范围内可调;4.输出电压:方波UP-P≤24V,三角波UP-P=8V,正弦波UP-P>1V。

二总体电路设方案2.1正弦波发生电路的工作原理:产生正弦振荡的条件:正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波,我们一般在放大电路中引入正反馈,并创造条件,使其产生稳定可靠的振荡。

正弦波产生电路的基本结构是:引入正反馈的反馈网络和放大电路。

其中:接入正反馈是产生振荡的首要条件,它又被称为相位条件;产生振荡必须满足幅度条件;要保证输出波形为单一频率的正弦波,必须具有选频特性;同时它还应具有稳幅特性。

因此,正弦波产生电路一般包括:放大电路;反馈网络;选频网络;稳幅电路个部分。

正弦波振荡电路的组成判断及分类:(1)放大电路:保证电路能够有从起振到动态平衡的过程,电路获得一定幅值的输出值,实现自由控制。

(2)选频网络:确定电路的振荡频率,是电路产生单一频率的振荡,即保证电路产生正弦波振荡。

(3)正反馈网络:引入正反馈,使放大电路的输入信号等于其反馈信号。

(4)稳幅环节:也就是非线性环节,作用是输出信号幅值稳定。

判断电路是否振荡。

方法是:(1)是否满足相位条件,即电路是否是正反馈,只有满足相位条件才可能产生振荡(2)放大电路的结构是否合理,有无放大能力,静态工作是否合适;(3)是否满足幅度条件正弦波振荡电路检验,若:(1)则不可能振荡;(2)振荡,但输出波形明显失真;(3)产生振荡。

振荡稳定后。

此种情况起振容易,振荡稳定,输出波形的失真小分类:按选频网络的元件类型,把正先振荡电路分为:RC正弦波振荡电路;LC正弦波振荡电路;石英晶体正弦波振荡电路。

RC正弦波振荡电路常见的RC正弦波振荡电路是RC串并联式正弦波振荡电路,它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。

串并联网络在此作为选频和反馈网络。

它的电路图如图(1)所示:它的起振条件为:。

它的振荡频率为:它主要用于低频振荡。

要想产生更高频率的正弦信号,一般采用LC正弦波振荡电路。

它的振荡频率为:。

石英振荡器的特点是其振荡频率特别稳定,它常用于振荡频率高度稳定的的场合。

图(1)2.2 正弦波转换方波电路的工作原理:在单限比较器中,输入电压在阀值电压附近的任何微小变化,都将引起输出电压的跃变,不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。

因此,虽然单限比较器很灵敏,但是抗干扰能力差。

而滞回比较器具有滞回特性,即具有惯性,因此也就具有一定的抗干扰能力。

从反向输入端输人的滞回比较器电路如图1a所示,滞回比较器电路中引人了正反馈。

从集成运放输出端的限幅电路可以看出,UO=±UZ。

集成运放反相输人端电位UP=UI同相输入端电位令UN=UP求出的uI就是阀值电压,因此得出输出电压在输人电压u,等于阀值电压时是如何变化的呢?假设uI<-UT,那么UN一定小于up,因而UO=+UZ,所以uP=+UYO。

只有当输人电压uI增大到+UT,再增大一个无穷小量时,输出电压UO才会从+UT跃变为-UT。

同理,假设UI>+UT,那么UN一定大于uP,因而UO=-UZ,所以uP=-UT。

只有当输人电压UI减小到-UT,再减小一个无穷小量时,输出电压UO才会从-UT跃变为+UT。

可见,UO从+UT跃变为-UT和从-UT跃变为+UT的阀值电压是不同的,电压传输特性如图b)所不。

从电压传输特性上可以看出,当-UT<uI<+UT时,UO可能是-UT,也可能是+UT。

如果uI是从小于-UT,的值逐渐增大到-UT<uI<+UT,那么UO应为+UT;如果uI从大于+UT的值逐渐减小到-UT<uI<+UT,那么应为-UT。

曲线具有方向性,如图b)所示。

实际上,由于集成运放的开环差模增益不是无穷大,只有当它的差模输人电压足够大时,输出电压UO才为±UZ。

UO在从+UT变为-UT或从-UT变为+UT的过程中,随着uI的变化,将经过线性区,并需要一定的时间。

滞回比较器中引人了正反馈,加快了UO的转换速度。

例如,当UO=+UZ、uP=+UT时,只要uI略大于+UT足以引起UO的下降,即会产生如下的正反馈过程:UO的下降导致uP下降,而UP的下降又使得UO进一步下降,反馈的结果使UO迅速变为-UT,从而获得较为理想的电压传输特性。

本电路中该电路的作用是将正弦信号转变成方波信号,其传输特性曲线如下图所示:正弦波传输特性2.3 方波转换成三角波电路的工作原理:当输入信号为方波时,其输出信号为三角波,电路波形图如下:2.4总电路图三单元电路设计3.1 正弦波发生电路的设计本电路中采用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,其电路图如下所示RC桥式正弦振荡电路该电路R f回路串联两个并联的二极管,如上图所示串联了两个并联的1BH62,这样利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时动态电阻增大的特点,加入非线性环节,从而使输出电压稳定。

此时输出电压系数为A u=1+(R f+r d)/R1RC振荡的频率为:f0=1/(2∏RC)该电路中R=51K C=10nFf0=1/(2*3.14*51000*10-8)≈312HzT=1/f0=1/312=3.2*10-3S=3.2ms用Multisim10.0对电路进行仿真得到下图仿真波形从图中可得出产生的正弦波最大值U max=13.000V;T=799.220u s×4=3196.88us≈3.2ms.F0=1/T=312Hz.仿真得出的数据与理论计算一样,电路正确。

3.2 正弦波转换方波电路的设计本电路中采用滞回电压比较器将正弦波转成方波,其电路原理如下图所示滞回电压比较器电路原理图滞回电压比较器原理前面有描述,此处不赘述。

本电路中用到的稳压管为1N5759A ,其稳压电压为±1.7V 电路中阈值电压为:U T1=R2R1R2+U REF -2R 1R 1R +U ZU T2=R2R1R2+U REF +2R 1R 1R +U Z本电路中U REF =0,所以 U T1=-2R 1R 1R +U ZU T2=2R 1R 1R +U Z用Multisim10.0对其进行仿真得到如下波形图波形仿真:从波形中可以得到方波电压为±0.35V,与理论一样,可得出电路是正确的。

3.3 方波转换成三角波电路的设计本电路中方波转成三角波采用积分电路,其电路原理如下图所示积分电路图积分电路分工为: U 0=- 21)(RC1t t dt t u +u 0(t 1)电路仿真如下图所示电仿真中信号源为方波,f 0=1Kz,Umax=2V , 电路中R=10K ,C=1.1uF,由公式 U 0=-21)(RC1t t dt t u +u 0(t 1) 取四分之一同则T 从0ms 到0.25msU 0=-1/(104×1.1×10-6) ×0.25×10-3t+2四电路调试或仿真4.1 电路仿真电路总体仿真图如下所示4.2 调试方法与调试过程总电路图如下所示该电路分为三部分,第一部分为RC桥式正弦振荡电路,其功能是利用RC 振荡产生特定频率的正弦波;第二部分为电压比较器电路,其功能为将正弦波转成方波;第三部分为积分电路,其功能为利用积分电路将方波转成三角波;在正弦波产生电路中f=1/(2∏RC),改变RC的值可以改变电路的信号频率,在电压比较器中,改变参考电压U REF的值可以改变方波的比例,五收获体会本次试验是本人第一次亲身体会自己动手查资料、设计电路、仿真等过程,个人感觉收获很大。

每当电路要成功时,当时的心情是那么的激动,但是前几次都没有成功,在我的不断努力、不断探索、不断查资料之下,终于将电路设计成功,在成功之时心情真的是好极了!当本人拿到课程设计题目时感觉很茫然,不知道从何入手,只有一张设计要求、没有工具、没有资料、没有材料,如何能完成设计要求呢!后来经过本人上网查资料了解到电路设计好了之后可以使用Multisim对其进行仿真,无需将电路事物图做出来。

用Multisim10对电路进行仿真真的很方便,而且安全,还便于对电路进行修改。

本次设计中采用电路模块化理念,将本来非常复杂的电路分解成一个个简单的单元电路,然后设计单元电路,单元电路设计起来就简单多了。

最后将每个单元电路连接起来便成了一个复杂的,具有特定功能的电路。

这种设计电路的思想在设计大型电路时尤为突出,每个工程师只需要负责自己的一块电路,然后汇总就OK了!本次设计中遇到了不少困难,但在老师同学的帮助下、在自己的努力下,还是一个一个的将问题解决了!个人感觉收获最大的就是学会了设计电路的这种方法和分析问题解决问题的思想!六参考文献童诗白主编.模拟电子技术基础(第三版).北京:高教出版社,2001李万臣主编.模拟电子技术基础与课程设计.哈尔滨工程大学出版社,2001.3 胡宴如主编. 模拟电子技术. 北京. 高等教育出版社,2000。

相关文档
最新文档