正弦波-方波-三角波函数转换器
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。
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解

第1章绪论1.1简介在人们认识自然、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。
信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中,它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。
波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形。
传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展,运用单片机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别是操作简单方便。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的波形发生器,使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
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。
它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时,为测定电路的一些电参量,如测量频率响应、噪声系数,为电压表定度等,都要求提供符合所定技术条件的电信号,以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时,需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时,又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数,如频率、波形、输出电压或功率等,能在一定范围内进行精确调整,有很好的稳定性,有输出指示。
课程设计报告设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器

课程设计说明书课程设计名称:电子技术(模拟电路部分)课程设计题目:设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器学院名称:专业:班级:学号:姓名:评分:教师:20 年月日电子技术(模拟电路部分)课程设计任务书20 -20 学年第学期第周-周题目设计制作一个方波—三角波—正弦波的函数转换器内容及要求1 )输入波形频率范围为0.02Hz~20KHz且连续可调。
2 )正弦波幅值为±2V。
3 )方波幅值为±2V。
4 )三角波峰峰值为2V,占空比可调。
5 )设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
进度安排第一周:设计电路图,参考文献,仿真,然后焊接。
第二周:调试装置,总结实验,完成实验报告。
学生姓名:指导时间:年月日至年月日指导地点:楼室任务下达年月日任务完成年月日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系(部)主任注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最广泛的通用仪器之一,在研制生产测试和维修各种电子元件和部件都需要有信号源。
由于函数(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,所以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。
例如在通信,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,把音频(低频),视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。
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容测量领域。
本次课程设计的目的:采用555集成芯片外界电容电阻来产生正弦波、方波、和三角波,先通过555芯片产生波形通过电容形成方波,接着经过两个电阻分别出现三角波和正弦波,经过仿真得出了三个波形的波形图,通过实验掌握电子系统的一般设计方法,培养综合应用所学知识来指导实践的能力,掌握常用元器件的识别和测试,熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法。
设计制作一个产生正弦波—方波—三角波函数转换器

模拟电路课程设计报告设计课题:设计制作一个产生正弦波—方波—三角波函数转换器专业班级:电信本学生姓名:学号:46指导教师:设计时间:01/05设计制作一个产生正弦波-方波-锯齿波函数转换器一、设计任务与要求1、?输出波形频率范围为0.02KHz~20kHz且连续可调;2、?正弦波幅值为±2V;3、?方波幅值为2V;4、?三角波峰-峰值为2V,占空比可调;5、?分别用三个发光二极管显示三种波形输出;??6、用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。
二、方案设计与论证设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波、方波、三角波。
正弦波可以通过RC桥式正弦波振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波,方波通过一个积分电路可以转换成三角波,只要调节三角波的占空比就可以得到锯齿波。
各个芯片的电源可用直流电源提供。
方案一1、直流电源部分电路图如图1所示图1 直流电源2、波形产生部分方案一:LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相似的,只是选频网络采用LC电路。
在LC振荡电路中,当f=f0时,放大电路的放大倍数数值最大,而其余频率的信号均被衰减到零;引入正反馈后,使反馈电压作为放大电路的输入电压,以维持输出电压,从而形成正弦波振荡。
方案二1、直流电源部分同上2、电路图如图2所示图2 正弦波—方波—三角波函数转换电路方案论证LC正弦波振荡电路特别是方案一所采取的电感反馈式振荡电路中N1与N2之间耦合紧密,振幅大;当C采用可变电容时,可以获得调节范围较宽的振荡频率,最高频率可达几十兆赫兹。
由于反馈电压取自电感,对高频信号具有较大的电抗,输出电压波形中常含有高次谐波。
因此,电感反馈式振荡电路常用在对波形要求不高的设备之中,如高频加热器、接受机的本机振荡电路等。
另外由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高,所以放大电路多采用分立元件电路,必要时还应采用共基电路。
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。
北邮模电实验报告函数发生器

北京邮电大学课程头验报告课杲程名称:电子测量与电子电路设计题目:函数信号发生器院系: 电子工程学院电子科学与技术专业班级2013211209学生姓名:刘博闻学号2013211049指导教师:咼惠平摘要函数信号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,单一的函数信号发生器已经不能满足人们的需求,本实验设计的正是多种波形发生器。
本实验由两个电路组成,方波—三角波发生电路和三角波—正弦波变换电路。
方波一三角波发生电路由自激的单线比较器产生方波,通过RC积分电路产生三角波,在经过差分电路可实现三角波—正弦波的变换。
本电路振荡频率和幅度用电位器调节,输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定;而正弦波幅度和电路的对称性也分别由两个电位器调节,以实现良好的正弦波输出图形。
它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。
关键词:三角波方波正弦波幅度调节频率调节设计要求 (1)1 •前言 (1)2. 方波、三角波、正弦波发生器方案 (1)2.1原理框图 (1)2.2系统组成框图 (2)3. 各组成部分的工作原理 (2)3.1方波-三角波产生电路的工作原理 (2)3.2三角波-正弦波转换电路的工作原理 (4)3.3总电路图 (6)4. 用Mutisim电路仿真 (7)4.1方波一三角波电路的仿真 (7)4.2方波一正弦波电路的仿真 (8)5电路的实验结果及分析 (9)5.1方波波形产生电路的实验结果 (9)5.2方波---三角波转换电路的实验结果 (10)5.3正弦波发生电路的实验结果 (11)5.4实验结果分析 (12)6. 实验总结 (12)7. 仪器仪表清单 (13)7.1所用仪器及元器件: (13)7.2仪器清单表 (13)8. 参考文献 (16)9. 致谢 (166)方波一三角波一正弦波函数信号发生器设计要求1. 设计制作一个可输出方波、三角波、正弦波信号的函数信号发生器。
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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课程设计名称:电子课程设计课程设计题目:设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器学院名称:信息工程学院专业:班级:学号::评分:教师:20 13 -20 14 学年第 1 学期第 1 周- 3 周注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
用三角波,方波发生电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。
因此,本设计意在用LM324放大器设计一个产生正弦波-方波-三角波的函数转换器。
为了使这三种波形实现转换,正弦波可以通过RC振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波,方波通过一个积分电路可以转换成三角波,三角波的占空比只要求可调即可。
从而实现转换器的设计。
关键字:放大器、波形转换、同相滞回比较、电路积分电路、滤波电路目录前言 (1)第一章设计要求 (2)1.1 设计容及要求 (2)第二章系统组成及原理 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (3)第三章单元电路设计与计算 (5)3.1 单元电路设计 (5)3.1.1 正弦波发生器实验原理 (5)3.1.2 正弦波—方波转换器实验原理 (6)3.1.3 方波—三角波转换器实验原理 (8)3.1.4 直流电源电路原理 (9)3.2 三角波正弦波转换电路 (11)3.2.1 直流电源的参数设计 (11)3.2.2 RC正弦波振荡电路的参数设计 (11)3.2.3 方波电路的参数设计 (11)3.2.4 三角波电路的参数设计 (11)第四章安装与调试 (12)第五章性能测试及分析 (13)第六章结论与心得 (14)6.1 实验结论 (14)6.2 心得体会 (14)参考文献 (15)附录 (16)1 总原理图 (16)2 芯片管脚图 (17)3 原件清单 (17)前言现今世界中电子技术与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。
因此如何根据实际要求设计出简便实用的电子技术物品便显得尤为重要。
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。
能将简单的易获取的信号转换为自己所需的复杂信号是一项必不可少的技术。
我们有必要做好这相关方面的研究,为被测电路提供所需要的信号及各种波形,以便完成各种相关试验。
信号源在各种试验应用和实验测试处理中,仿真各种测试信号,提供给被测电路,用来满足实验的各种要求。
本文所设计的波形发生器就是信号源的一种,采用集成运算放大器、电阻和电容组成简单的电路,实现波形的产生和转换。
第一章、设计要求1.1 设计容及要求1.输出波形频率围为0.2KHz~20kHz且连续可调;2.正弦波幅值为±2V,;3.方波幅值为2V;4.三角波峰-峰值为2V,占空比可调;第二章、系统的组成及工作原理设计要求为实现正弦波-方波-三角波之间的转换。
正弦波可以通过RC 振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波,方波通过一个积分电路可以转换成三角波,三角波的占空比只要求可调即可。
各个芯片的电源可用±12V 直流电源提供,并备用了两套方案设计。
2.1方案一方案一电路方框图如图2.1所示。
图2.1 方案一方框图LC 正弦波振荡电路与RC 桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相似的,只是选频网络采用LC 电路。
在LC 振荡电路中,当f=f 0时,放大电路的放大倍数数值最大,而其余频率的信号均被衰减到零;引入正反馈后,使反馈电压作为放大电路的输入电压,以维持输出电压,从而形成正弦波振荡。
2.2 方案二方案二电路方框图如图2.2所示。
图2.2方案二方框图方案二仿真电路如图2.3所示。
滞回比较器RC正弦波发生电路积分电路11j 1222212f R C R R U U Fω+++=Z +Z Z ==&&&图2.3方案二仿真电路图方案论证:LC 正弦波振荡电路特别是方案一所采取的电感反馈式振荡电路中N1与N2之间耦合紧密,振幅大;当C 采用可变电容时,可以获得调节围较宽的振荡频率,最高频率可达几十兆赫兹。
由于反馈电压取自电感,对高频信号具有较大的电抗,输出电压波形中常含有高次谐波。
因此,电感反馈式振荡电路常用在对波形要求不高的设备之中,如高频加热器、接受机的本机振荡电路等。
另外由于LC 正弦波振荡电路的振荡频率较高,所以放大电路多采用分立元件电路,必要时还应采用共基电路。
因此对于器材的选择及焊接的要求提高,并且器材总价格也增加了。
相反,RC 正弦波振荡电路的振荡频率较低,一般在1MHz 以下,它是以RC 串并联网络为选频网络和正反馈网络,以电压串联负反馈放大电路为放大环节,具有振荡频率稳定,带负载能力强,输出电压失真小等优点,因此获得相当广泛的应用。
另外对于器材的要求也不高,只需集成块、电容、电位器等组成即可。
在焊接方面,直接、美观、大方!在器材总价格方面,相比第一种方案更为实惠。
综合对比两种方案,选择第二种方案。
第三章 单元电路设计与参数计算3.1单元电路设计3.1.1正弦波发生器实验原理(1)RC 串并联选频网络。
R 1=R 2=R ,C 1=C 2=C , ,令则:得 RC 串并联电路的幅频特性为:相频特性为:最大,ϕF = 0。
(2)振荡频率与起振条件 1)振荡频率: 2)起振条件:当f = f0 时, 由振荡条件知:所以起振条件为: 同相比例运放的电压放大倍数为: 即要求: 3)稳幅环节:反馈电阻的热敏R F 采用负温度系数电阻,R1采用正温系数的热敏电阻,均可实现自动稳幅。
或者在R F 回路中串联二个并联的二极管也可以RC10=ωRCf π210=)j(310ωωωω-+=F&2002)(31ωωωω-+=F &3arctg 00F ωωωωϕ--=时,当RC 10==ωω31=F&RCf π210=31=F &1>F A &&3>A &R R A u '+=F f 1R R '>2F自动稳幅。
正弦波发生器仿真电路图3.1所示。
图3.1正弦波发生器仿真电路图3.1.2正弦波—方波转换器实验原理 正弦波—方波转换器方框图如图3.2所示。
图3.2 正弦波—方波转换器方框图(1)电路组成:1)滞回比较器:集成运方、R11、R8.图3.3为一种电压比较器电路,双稳压管用于输出电压限幅,R 3起限流作用,R 2和R 1构成正反馈,运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区,而当u n >u p 时工作在负饱和区。
从电路结构可知,当输入电压u i 小于某一负值电压时,输出电压u o = -U Z ;当输入电压u i 大于某一电压时,u o = +U Z 。
又由于“虚断”、“虚短”u p =u n =0,由此可滞回比较器正弦波发生电路方波确定出翻转时的输入电压。
u p 用u i 和u o 表示,有21o 1i221o2i 1p 1111R R u R u R R R u R u R u ++=++==u n =0 得此时的输入电压th Z 21o 21i U U R Ru R R u m m ==-= U th 称为阈值电压。
滞回电压比较器的直流传递特性如图3.4所示。
设输入电压初始值小于-U th ,此时u o = -U Z ;增大u i ,当u i =U th 时,运放输出状态翻转,进入正饱和区。
如果初始时刻运放工作在正饱和区,减小u i ,当u i = -U th 时,运放则开始进入负饱和区。
图3.3电压比较器电路 图3.4 滞回电压比较器的直流传递特性(2)正弦波—方波转换仿真电路图正弦波—方波转换仿真电路如图3.5所示。
图3.5 正弦波—方波转换仿真电路图3.1.3方波—三角波转换器实验原理方波—三角波转换器方框图如图3.6所示。
方波发生电路三角波积分电路图3.6 方波—三角波转换器方框图(1)积分运算电路如图3.7所示。
图3.7积分运算电路由于“虚地”, Uo+Uc=0, 故:Uo=-Uc由于“虚断”,i1=i C, 故:Ui=i1R=i c R得:⎰⎰-=-=-=tuRCtiCuuCCd1d1IO;τ = RC(积分时间常数)由上式可知,利用积分电路可以实现方波——三角波的波形变换。
(2)正、反向积分时间常数可调电路正、反向积分时间常数可调电路如图3.8所示。
图3.8正、反向积分时间常数可调电路3.1.4直流电源电路原理直流电源电路方框图如图3.9所示。
整流电路电源变压器滤波电路稳压电路图3.9直流电源电路方框图(1)整流电路:将交流变直流的过程。
设变压器副边电压U2=wt U sin 22, U 2为其有效值。
则:输出电压的平均值 )(sin 2120)(wt wtd U U AV O ⎰=ππ29.0U ≈输出电流的平均值I O(AV)=0.9U 2/R L脉动系数S=)(1AV O MO U U = 2/3=0.67 二极管的选择最大镇流电流I F >1.1LR U π22最高反向工作电压 U RM >1.122U(2)滤波电路:将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
按照三角形相似关系可得:U O(AV)=2U 2(1-T/4R L C)当R L C=(3~5)T/2时,U O(AV) =1.2U 2 脉动系数为S=TC R TL -4(3)稳压电路:把电压幅值稳定的电路。
在稳压二极管所组成的稳压电路中,利用稳压管所起的电流调节作用,通过限流电阻R 上电压或电流的变化进行补偿,来达到稳压的目的。
限流电阻R 是必不可少的元件,它既限制稳压管中的电流使其正常工作,又与稳压管相配合以达到稳压的目的。
一般情况下,在电路中如果有稳压管存在,就必然有与之匹配的限流电阻。
1)稳压电路输入电压U I的选择:根据经验,一般选取U I=(2~3)U OU I确定后,就可以根据此值选择整流滤波电路的元件参数。
2)稳压管的选择:U Z=U O;I Zmax-I Zmin>I Lmax-I Lmin;稳压管最大稳定电流I ZM>=I Lmax+I Lmin3)限流电阻R的选择:通过查手册可知:I ZMIN<=I DZ<=I ZMAX;R=(U Imin-U Z)/(I Z+I Lmax)计算可知:maxR min=(U Imax-U Z)/(I ZM+I Lmin)本实验采用集成稳压器电路,其包括调整管、保护电路、比较放大电路、基准电压电路、采样电路、电流源电路。