方波产生电路
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。
lm324产生方波经典电路

lm324产生方波经典电路
LM324是一款四路运算放大器,它可以用于产生方波的电路设计。
以下是一个使用LM324产生方波的经典电路:
1. 使用其中一路运算放大器(比如使用LM324的第一路运算放大器)进行比较:
- 将一个三角波或正弦波输入到运算放大器的正输入端(将波形信号接入运放的非反相输入端)。
- 将一个可变电阻接入运算放大器的负输入端(将负输入端接上一个可变电位器)。
- 使用负反馈连接,将该运算放大器的输出接入至其负输入端。
2. 使用确定的电阻值和电位器调整电压,这样可以根据电压是否超过比较器的参考电压来产生方波。
- 当正输入端电压超过负输入端电压,运放输出为高电平。
- 当正输入端电压低于负输入端电压,运放输出为低电平。
- 由于负输入端电压可通过改变电位器的值来控制,因此可以调整输出方波的频率和占空比。
这是一个简单的基于LM324的方波产生电路示例。
根据具体的需求和电路设计要求,可能需要进行一些调整和优化。
三角波方波发生电路

三角波方波发生电路三角波方波发生电路是一种能够产生三角波和方波信号的电路。
它在电子学领域中具有广泛的应用,尤其在通信、音频处理和测试测量领域中得到了广泛的应用。
三角波方波发生电路的基本原理是利用集成电路中的运算放大器和反相输入端、正相输入端以及输出端之间的反馈电阻和电容组成的反馈网络来实现。
根据输入信号的不同,可以通过调整电路中的电阻和电容的数值来实现产生不同频率和幅度的三角波和方波信号。
三角波信号是一种连续变化的信号,其波形呈现出一种类似于三角形的形状。
它的特点是波形变化平滑,具有连续性和周期性。
三角波信号广泛应用于音频处理、频率测量和信号发生器等领域。
方波信号则是一种由高电平和低电平交替组成的信号,其波形呈现出一种类似于方波的形状。
它的特点是波形变化突然,具有高频分量和快速上升时间。
方波信号广泛应用于数字电路、通信和数据传输等领域。
三角波方波发生电路的核心部分是反馈网络,它由电阻和电容组成。
在电路中,电容通过反馈电阻和输入信号共同决定了三角波和方波信号的频率和幅度。
通过调整电阻和电容的数值,可以实现产生不同频率和幅度的三角波和方波信号。
在三角波方波发生电路中,运算放大器起到了放大和反相的作用。
通过调整运算放大器的增益和偏置,可以实现对输入信号的放大和相位反转。
这样,就能够得到与输入信号相反的输出信号,进而形成三角波和方波信号。
除了反馈网络和运算放大器外,三角波方波发生电路还包括了稳压电源和信号调节电路。
稳压电源可以为电路提供稳定的电压,确保电路正常工作。
信号调节电路可以调整输入信号的幅度和频率,进而影响输出信号的形状和特性。
三角波方波发生电路是一种能够产生三角波和方波信号的电路。
它通过反馈网络和运算放大器的配合,实现了对输入信号的放大、相位反转和形状调整,从而产生了具有不同频率和幅度的三角波和方波信号。
这种电路在通信、音频处理和测试测量领域中具有广泛的应用,为这些领域的研究和应用提供了重要的技术支持。
方波产生和波形变换电路

XXXXXXXX学院课程设计说明书课程名称:电力电子技术设计题目:方波产生和波形变换电路班级:XXXXXXXXXXXXXXX姓名:XXXX学号:XXXXXXXXXXX指导老师:XXXX设计时间:XXXXXXXXXXXXX摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法,了解多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点,进一步掌握波形参数的测试方法。
制作这种低函数信号发生器成本较低,适合学生学习电子技术测量使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生从1—10HZ,10—100HZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
其中比较器与积分电路和反馈网络(含有电容元器件)组成振荡器,其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波,电容的充,放电时间决定了三角波的频率。
最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。
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。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键字:波形、比较器、积分器、MultisimAbstractWaveform generator is widely used in universities and scientific research. With the progress of science and technology, the development of the society, a single waveform generator has can't satisfy people's needs, and our design is a variety of waveform generator. This design introduces the integrated operational amplifier composed of square wave -- -- -- -- -- the design method of the triangle wave, sine wave function generator, understand the multi-function integrated circuit functions and characteristics of function signal generator, further grasp the waveform parameter test methods. To make this kind of function signal generator with low cost, suitable for students learning electronic technology measure. Need only when making individual external components can produce from 1-10 hz, 10-100 hz low distortion of sine wave, triangular wave and square wave pulse signal. The output waveform frequency and duty ratio can also be controlled by current or resistance. The comparator and integral circuit and the feedback network (containing the capacitance component) oscillator, the comparator of square wave by integrating circuit transformation becomes a triangle wave, capacitance charging, discharge time determines the frequency of the triangular wave. Finally using the nonlinear characteristics of the differential amplifier transmission characteristic curve of converting triangular wave into sine wave.Voltage comparator for the square wave output, and connect the integrator by triangle wave, and see the sine wave by triangle wave, sine wave conversion circuit, achieve the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and functional simulation, can quickly, easily and effectively carried out on the circuit design and verification. This design is to use Multisim software to draw and carry on the simulation of circuit diagram.Key words: waveform, comparator, integrator, Multisim目录一、设计目的及要求 (4)1.1设计目的 (4)1..2设计内容与要求 (4)二、函数发生器的组成 (4)2.1原理框图 (4)2.2原理分析 (5)三、系统中各模块设计 (5)3.1 方波-三角波 (5)3.2三角波-正弦波转换电路 (8)3.3总电路图 (10)四、OPA2541的功能介绍 (10)五、结果分析 (11)六、课程设计中的收获和体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)方波产生和波形变换电路一、设计目的及要求1.1设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用;2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理;3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。
三角波、方波、正弦波发生电路

波形【2 】产生电路请求:设计并制造用分立元件和集成运算放大器构成的能产生方波.三角波和正弦波的波形产生器.指标:输出频率分离为:102H Z.103H Z和104Hz;方波的输出电压峰峰值V PP≥20V(1)计划的提出计划一:1.由文氏桥振荡产生一个正弦波旌旗灯号.2.把文氏桥产生的正弦波经由过程一个过零比较器从而把正弦波转换成方波.3.把方波旌旗灯号经由过程一个积分器.转换成三角波.计划二:1.由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路.2.然后经由过程低通滤波把三角波转换成正弦波旌旗灯号.计划三:1.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.(2)计划的比较与肯定计划一:文氏桥的振荡道理:正反馈RC收集与反馈歧路构成桥式反馈电路.当时,F=1/3.Au=3.然而,起振前提为Au略大于3.现实操作时, R1=R2.C1=C2.即f=f假如要知足振荡前提R4/R3=2时,起振很慢.假如R4/R3大于2时,正弦波旌旗灯号顶部掉真.调试艰苦.RC串.并联选频电路的幅频特征不对称,且选择性较差.是以废弃计划一.计划二:把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环体系,就构成三角波产生器和方波产生器.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主动翻转形成方波,如许即可构成三角波和方波产生器.经由过程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规模很小的情形下应用.然而,指标请求输出频率分离为102H Z.103H Z和104Hz.是以不知足应用低通滤波的前提.废弃计划二.计划三:方波.三角波产生器道理如同计划二.比较三角波和正弦波的波形可以发明,在正弦波从零逐渐增大到峰值的进程中,与三角波的差别越来越大;即零邻近的差别最小,峰值邻近差别最大.是以,依据正弦波与三角波的差别,将三角波分成若干段,按不同的比例衰减,就可以得到近似与正弦波的折线化波形.并且折线法不受频率规模的限制.分解以上三种计划的优缺陷,最终选择计划三来完成本次课程设计.(3)工作道理:1.方波.三角波产生电路道理该电路由滞回比较器和积分器构成.图中滞回比较器的输出电压u01=Uz ±,它的输入电压就是积分电路的输出电压u02.则U1A 的同相输入端的电位:101202up=1212R u R u R R R R +++,令up=un=0,则阀值电压:1022R Ut u Uz R ±==±;积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01,并且不是+Uz,就是-Uz,所以输出电压的表达式为:01(10)0202(0)82u t t u u t R C -=-+;设初态时u01正好从-Uz 跃变到+Uz,则:(10)0282Uz t t u Ut R C -=-+,积分电路反向积分,u02随时光的增加线性降低,一旦u02=-Ut,在稍减小,u01将从+Uz 跃变为-Uz,使式变为:(21)0282Uz t t u Ut R C -=-,积分电路正向积分,u02随时光增加线性增大,一旦u02=+Ut,再稍微增大,uo1将从-Uz 跃变为+Uz,回到初态.电路反复上述进程,因而产生自激振荡.由上剖析,u01是方波,且占空比为50%,幅值为Uz ±;u02是三角波,幅值为Ut ±.取正向积分进程,正向积分的肇端值-Ut,终了值+Ut,积分时光为T/2,代入(21)0282Uz t t u Ut R C -=-,得282Uz T Ut Ut R C +=-,式中12R Ut Uz R =,整顿可得:24812R f R R C =. 2.正弦波产生电路道理折线法是用多段直线逼近正弦波的一种办法.其根本思绪是将三角波分成若干段,分离按不同比例衰减,所获得的波形就近似为正弦波.下丹青出了波形的1/4周期,用四段折线逼近正弦波的情形.图中UImax 为输入三角波电压幅值.依据上述思绪,可以采用增益主动调节的运算电路实现.应用二极管开关和电阻构成反馈通路,跟着输入电压的数值不同而转变电路的增益.在ωt=0°~25°段,输出的“正弦波”用此段三角波近似(二者重合),是以,此段放大电路的电压增益为1.因为ωt=25°时,标准正弦波的值为sin25°≈0.423,这里uO=uI=25/90UImax≈0.278UImax ,所以,在ωt=90°时,输出的“正弦波”的值应为uO=0.278/0.423UImax≈0.657UImax .在ωt=50°时,输入三角波的值为uI=50/90UImax≈0.556UImax,请求输出电压uO=0.657UImax×sin50°≈0.503UImax,可得在25°~50°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0.503−0.278)/(0.556−0.278)=0.809.在ωt=70°时,输入三角波的值为uI=70/90UImax≈0.778UImax,请求输出电压uO=0.657UImax×sin70°≈0.617UImax,可得在50°~70°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0617−0.503)/(0.778−0.556)=0.514.在ωt=90°时,输入三角波的值为uI=UImax,请求输出电压uO≈0.657UImax,可得在70°~90°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0.657−0.617)/(1−0.778)=0.180. 下页图所示是实现上述思绪的反相放大电路.图中二极管D3~D5及响应的电阻用于调节输出电压u03>0时的增益,二极管D6~D8及响应的电阻用于调节输出电压u03<0时的增益.电路的工作道理剖析如下.当输入电压uI <0.278UImax时,增益为1,请求图中所有二极管均不导通,所以反馈电阻Rf=R11.据此可以选定Rf=R11=R6的阻值均为1kΩ.当ωt=25°~50°时,电压增益为0.809,请求D1导通,则应知足:13//110.8096R R R =,解出R13=4.236k Ω.因为在ωt=25°这一点,D1开端导通,所以,此时二极管D1正极电位应等于二极管的阈值电压Vth .由图可得:03141314u VEE Vth VEE R R R --=+,式中u03是ωt=25°时输出电压的值,即为0.278UImax .取UImax=10V ,Uth=0.7V ,则有100.278(15)14(15)0.74.23614R R ⨯--+-=+解出R14=31.97k Ω.电阻取标准值,则R13=4.22k Ω,R14=31.6k Ω.其余剖析如上.须要解释,为使各二极管可以或许工作在开关状况,对输入三角波的幅度有必定的请求,假如输入三角波的幅渡过小,输出电压的值不足以使各二极管依次导通,电路将无法正常工作,所以上述电路采用比列可调节的比例运算电路(U3A 模块)将输出的三角波的幅值调至10V ±.(4)元件选择:①选择集成运算放大器因为方波前后沿与用作开关的器件U1A 的转换速度SR 有关,是以当输出方波的反复频率较高时,集成运算放大器A1 应选用高速运算放大器.集成运算放大器U2B 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,重要事集成放大器参数非幻想所致.是以为了减小积分误差,应选用输入掉调参数(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.反比拟例运算放大器请求放大不掉真.是以选择信噪比低,转换速度SR 高的运算放大器.经由芯片材料的查询,TL082 双运算放大转换速度SR=14V/us.相符各项指标请求.②选择稳压二极管稳压二极管Dz 的感化是限制和肯定方波的幅度,是以要依据设计所请求的方波幅度来选稳压管电压Dz.为了得到对称的方波输出,平日应选用高精度的双向稳压管③电阻为1/4W的金属薄膜电阻,电位器为周详电位器.④电容为通俗瓷片电容与电解电容.(5)仿真与调试按如下电路图衔接衔接完成后仿真,仿真组图如下仿真完成后开端焊接电路,焊接完成后开端调试,调试组图如下:.(5)总结该设计完整知足指标请求.第一:下限频率较高:70hz.原因剖析:电位器最大阻值和相干电阻阻值的参数不准确.改良:用阻值周详电位器和电阻.第二:正弦波在10000HZ时,波形已变坏.原因剖析:折线法中各电阻阻值不精准,TL082CD不知足参数请求.改良:采用精准电阻,用NE5532代替TL082CD..(6)心得领会“掉败乃成功之母”.从始时的调试到最后完成课程设计阅历了多次掉败.不能半途而废,永不废弃的精力在本身选择的道路上保持走下去!在此次设计进程中,表现出本身单独设计的才能以及分解应用常识的才能,领会了学乃至用.并且从设计中发明本身日常平凡进修的不足和薄弱环节,从而加以填补.时,此次模仿电子课程设计也让我熟悉到以前所学常识的不深刻,基本不够扎实,乃至于此次在设计电路图的时刻,须要反复翻阅教材的常识.我深深知道了常识连贯应用的重要性.(7)参考书目:1.童诗白.华成英,《模仿电子技巧基本》2.吴慎山,《电子技巧基本试验》3.周誉昌.蒋力立,《电工电子技巧试验》4.广东工业大学试验教授教养部,《Multisim电路与电子技巧仿真试验》(8)元件清单。
方波产生和波形变换电路要点

XXXXXXXX学院课程设计说明书课程名称:电力电子技术设计题目:方波产生和波形变换电路班级:XXXXXXXXXXXXXXX姓名:XXXX学号:XXXXXXXXXXX指导老师:XXXX设计时间:XXXXXXXXXXXXX摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法,了解多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点,进一步掌握波形参数的测试方法。
制作这种低函数信号发生器成本较低,适合学生学习电子技术测量使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生从1—10HZ,10—100HZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
其中比较器与积分电路和反馈网络(含有电容元器件)组成振荡器,其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波,电容的充,放电时间决定了三角波的频率。
最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。
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。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键字:波形、比较器、积分器、MultisimAbstractWaveform generator is widely used in universities and scientific research. With the progress of science and technology, the development of the society, a single waveform generator has can't satisfy people's needs, and our design is a variety of waveform generator. This design introduces the integrated operational amplifier composed of square wave -- -- -- -- -- the design method of the triangle wave, sine wave function generator, understand the multi-function integrated circuit functions and characteristics of function signal generator, further grasp the waveform parameter test methods. To make this kind of function signal generator with low cost, suitable for students learning electronic technology measure. Need only when making individual external components can produce from 1-10 hz, 10-100 hz low distortion of sine wave, triangular wave and square wave pulse signal. The output waveform frequency and duty ratio can also be controlled by current or resistance. The comparator and integral circuit and the feedback network (containing the capacitance component) oscillator, the comparator of square wave by integrating circuit transformation becomes a triangle wave, capacitance charging, discharge time determines the frequency of the triangular wave. Finally using the nonlinear characteristics of the differential amplifier transmission characteristic curve of converting triangular wave into sine wave.Voltage comparator for the square wave output, and connect the integrator by triangle wave, and see the sine wave by triangle wave, sine wave conversion circuit, achieve the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and functional simulation, can quickly, easily and effectively carried out on the circuit design and verification. This design is to use Multisim software to draw and carry on the simulation of circuit diagram.Key words: waveform, comparator, integrator, Multisim目录一、设计目的及要求 (4)1.1设计目的 (4)1..2设计内容与要求 (4)二、函数发生器的组成 (4)2.1原理框图 (4)2.2原理分析 (5)三、系统中各模块设计 (5)3.1 方波-三角波 (5)3.2三角波-正弦波转换电路 (8)3.3总电路图 (10)四、OPA2541的功能介绍 (10)五、结果分析 (11)六、课程设计中的收获和体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)方波产生和波形变换电路一、设计目的及要求1.1设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用;2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理;3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。
模电实验-用Multisim采用555计时芯片设计方波产生电路

电路原理分析 555 芯片内部电路图和引脚图
各引脚介绍: 1 脚 GND:地; 2 脚 TR:低电平触发端; 4 脚 R:复位端; 5 脚 CV:控制电压端 7 脚 DIS OUT:输出端 6 脚 TH:高电平触发端
在分析 555 电路之前,对芯片内部的两个比较器、触发器、开关以及输出做出说 明:
t1 R1 R 2 T R1 2 R 2
老师要求得占空比为 50%,实际上要使 R1=0,调至零后,Multisim 仿真并无图像,只能使 R1 无限接近于零,故取 1%倍 R1,其占空比接 近 50%。
触发器:两个交叉耦的与非门
R 端低电平有效,输出 Q 为 0;S 端低电平有效,输出 Q 为 1;R、S 同为高电平时,保持原来状态,具有记忆功能。 开关及输出: 放电开关由一个晶体三极管组成,称其为放电管,其基极受基本 RS 触发器。输出端 Q 控制。当 Q =0 时,放电管导通,放电端 D 通 过导通的三极管为外电路提供放电的通路;当 Q =1,放电管截止, 放电通路被截断。 555 电路原理分析:
如上图所示,假设电容初始电压为零,则 UTH=UTR=0<UDD/3,接通电 UO1=1, 源, 电容两端电压不能突变, 通过集成运放 A1 和 A2 比较得, UO2=0,根据与非门交叉耦合真值表,Q=1,放电管截止,放电通路被 截断,电源通过 R1 和 R2 向电容充电,当 UC≧2UDD/3,时通过通过 集成运放 A1 和 A2 比较得,UO1=0,UO2=1,根据与非门交叉耦合真 值表,Q=0,放电管导通,放电通路接通,电容通过 R2 和 D 端三极 管放电, 其两端电压不增反降。 降到 UC≦UDD/3 时, 又开始往复循环, 形成方波。 下面我们来讨论占空比问题 电容充电时得时间常数τ1=(R1+R2)C,电容放电时得时间常数τ 2=R2C 所产生的方波周期 T=t1+t2 t1 正比于τ1,t2 正比于τ2 根据占空比得定义得 q
三角波,方波产生电路

方波发生电路工作原理:设某一时刻输出电压Uo=+Uz ,则同相输入端电位Uc=+Ut 。
Uo 通过R12对电容C3正向充电。
反相输入端电位Uc 随时间t 增长而逐渐升高,当t 趋近于无穷时,Uc 趋于+Uz ;一旦Uc=+Ut ,再稍增大,Uo 就从+Uz 跃变为-Uz ,与此同时Uc 从+Ut 跃变为-Ut 。
随后,Uo 又通过R 对电容C3放电。
反相输入端电位Uc 随时间t 增长而逐渐降低,当t 趋近于无穷时,Uc 趋于-Uz ;一旦Uc=-Ut ,再稍减小,Uo 就从-Uz 跃变为+Uz ,与此同时,Uc 从-Ut 跃变为+Ut ,电容又开始反向充电。
而上述过程周而复始,电路产生了输出状态的自动转换,便输出方波。
方波信号发生原理由于图中所示电路电筒正向充电和反向充电的时间常数均为RC ,而且充电的总幅值也相等,因而在一个周期内Uo=+Uz 的时间与Uo=-Uz 的时间相等,Uo 为对称的方波,所以也称为该电路为方波发生电路。
电容上电压Uc (即集成运放反相输入端电位Un )和电路输出电压Uo 波形如图所示。
矩形波的宽度Tk 与周期T 之比称为占空比,因此Uo 是占空比为1/2 的矩形波。
根据电容上电压波形可知,在1/2周期内,电容充电的起始值俄日-Ut ,终了值为+Ut ,时间常数为R3C ;时间t 趋于无穷时,Uc 趋于+Uz ,利用一阶RC 电路的三要素法可列出方程上述电路输出状态发生跳变的临界条件为:U- = U+ 其中:O O FU U R R R U =+=+322当输出U0为高电平时:H O HO FU U R R R U =+=+322当输出U0为低电平时:L O L O FU U R R R U -=+-=+322刚开始振荡建立时,由于电路中的电扰动,并通过正反馈,使输出很快变为高电平或低电平。
振荡周期为:21T T T +=而方波发生电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均为RC ,而且充电的总幅值也相等,因而在一个周期内uO=+UZ 的时间与uO=-UZ 的时间相等,即方波T1 = T2。