矩形波发生电路
非正弦波产生电路(矩形波产生电路-三角波产生电路)
非正弦波产生电路(矩形波产生电路-三角波
产生电路)
在学习之前我们先来学习一下有关非正弦波形的一些知识。
矩形波、锯齿波、三角波等非正弦波，实质是脉冲波形。
我们一般用惰性元件电容C和电感L的充放电来实现。
一：非正弦波产生电路它是由积分电路和滞回比较器电路组成的。
积分电路的作用是产生暂态过程。
滞回比较器起开关作用。
即：通过开关的不断的闭合，来破坏稳态，产生暂态过程。
（1）矩形波产生电路
用滞回比较器作开关，RC组成积分电路，即可组成矩形波产生电路。
电路图如（1）所示：
工作原理：
电路是通过电阻Ro和稳压管对输出限幅，如它们的稳压值相等，则电路输出电压正、负幅度对称。
在利用数据比较器和积分电路的特性即可得到矩形波。
振荡周期计算：
它等于正半周期和服半周期的和。
我们可通过电容充放电的三要素和转换值求得。
其中:；；；
因此振荡周期：
从中我们可以看到：改变R、C或R2、R3均可改变电路的振荡周期。
我们以上所述的是建立在的基础上。
若，则产生的矩形波。
（2）三角波产生电路
用集成运放的积分电路代替矩形波产生电路的RC电路，（略加改进）即可形成。
它的电路图如图（2）所示：
它的前级集成运放组成滞回比较电路，后级组成积分电路。
它可同时产生方波(前级集成运放产生)和三角波(后级集成运放产生)。
三角波的电容充放电时间相等，若电容的充放电时间不等而且相差很大，便产生锯齿波。
矩形波发生电路
矩形波发生电路
矩形波是一种用于信号处理的简单波形，它在电子电路中发挥重要作用，广泛应用于航空、航天、国防、海事、信息传输等领域。
矩形波发生电路，也就是能产生矩形波的电路，是由一系列元件与线路组成的，主要包括滤波电路、延时电路、放大电路、比较电路和控制电路等等，用于解决各种实际应用中的信号转换和处理问题。
一般来说，矩形波发生电路可以分为三大部分：输入电路、控制电路和输出电路。
输入电路是一种外部触发信号，其作用是将外部触发信号转换成内部电路内部可以使用的信号，它包括移相器、放大电路、滤波电路和脉冲形成电路等。
控制电路是一种操纵电路，其作用是根据输入电路获取到的信号，控制矩形波的形态和幅度。
其中，最重要的部件是比较器，它有效地控制矩形波之间的变化。
最后是输出电路，它的作用是产生矩形波信号，并将其传递到外部的负载电路中，其主要部件是可调延时电路和放大器。
矩形波发生电路在实际应用中有很多优点，其中最重要的是它具有良好的可靠性、稳定性和耐久性，还可以精确控制信号幅度和频率，在信号源的应用中有着十分重要的作用。
矩形波发生电路在航空航天、国防、海事和信息传输方面都发挥了重要作用，随着电子技术的发展，它在自动控制、电子计算机、信号处理等方面的应用越来越多。
总之，矩形波发生电路的应用极其广泛，从航空航天控制到信号处理，从电子计算机构建到海事设备使用，几乎可以说涉及到所有电子技术领域，它主要包括输入、控制、输出三个子模块，根据具体应
用需求，可以在此基础上进行不同组合，以满足各种不同的需要。
因而，矩形波发生电路的重要性不言而喻，其广泛的应用已经为现代电子技术带来了重大的福音。
占空比可调的矩形波发生电路
占空比可调的矩形波发生电路1简介可调的矩形波发生电路是一种用于产生矩形波信号的电路，其特点是可以调节其占空比。
矩形波是在电子电路中最常用的波形之一，它可以用来制作各种谐波，也可以用来检测脉冲信号中的脉冲宽度。
一般来说，矩形波是由一个持续变化的脉冲序列组成的，它拥有脉冲上升和下降沿，从而具有定义良好的占空比。
可调的矩形波发生器是一种特殊的电路，它可以通过调整参数来控制脉冲的占空比，从而改变矩形波的其他特性，如频率、幅度等。
2原理可调的矩形波发生电路通常由两个主要部分组成：信号处理电路与比较电路。
信号处理电路由一组基于非线性特性的元件组成，如反相器，好多晶体管等，它们可以产生改变形状的余弦电压、正弦电压等曲线。
这种曲线的变化将随着输入电压的变化而变化，并将曲线的半周期变更为矩形波，从而产生了脉冲序列。
比较电路的作用是检测每个脉冲的占空比。
它包括两个参考电压，一个是可调电压，另一个是固定值。
当由信号处理部分输出的电压高于可调参考电压时，比较电路就会产生一个高电平输出信号；当电压低于可调参考电压时，比较电路就会产生一个低电平输出信号。
通过改变可调参考电压，可以调节每个脉冲的占空比，从而改变矩形波的其他特性。
3应用可调的矩形波发生器的应用在电子领域非常广泛，它可以用于各种数据通信设备、电力系统调控以及脉冲调制、脉冲宽度调节等。
例如，在数据传输方面，可调的矩形波发生器可以用来识别发射器模式和调整脉冲宽度，从而调节信号的传输速率。
在电力系统调控中，它可以用来实现电压和频率调整功能，从而保证系统的正常运行。
另外，它还可以用于实现脉冲调制和脉冲宽度调节，从而实现某些简单的数字信号接收与处理功能。
4结论可调的矩形波发生电路是一种用于产生矩形波信号的电路，其特点是可以调节其占空比。
它包括信号处理部分和比较部分，可以通过改变可调参考电压来调节每个脉冲的占空比，从而改变矩形波信号的其他特性。
可调的矩形波发生电路的应用非常广泛，它可以用于数据传输，电力系统调控以及脉冲调制和脉冲宽度调节等。
矩形波发生电路
2. 三角波发生器
积分电路可将方波变 为三角波， 为三角波，所以三角波电 积分电路。 路 = 方波电路 + 积分电路。
uO1 +UZ O -UZ
R4 A1
uo1
+
t uo
R
+
C A2 uo
O
t
R
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5
-
+UZ
u o1
uo1 R3
+UT
-
u O1 +UZ O -2 AUZ +
R4
Z 2
UT 为多少？如何求？ 为多少？如何求？
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7 3. 锯齿波发生器
在三角波发生电路中，改变积分电路 在三角波发生电路中，改变积分电路RC 充、放电时间 常数，即可改变输出电压上升和下降的斜率， 常数，即可改变输出电压上升和下降的斜率，当其中一个 时间常数远大于另一个时，便可在滞回比较器输出矩形波， 时间常数远大于另一个时，便可在滞回比较器输出矩形波， u O1 在积分电路得到锯齿波。 在积分电路得到锯齿波。
T
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3
占空比可调电路： 占空比可调电路：
D1 Rw1 R3 uC C R1 R2 ± Uz
-
τ 1 ≈ (Rw1 + R3 )C τ 2 ≈ (Rw2 + R3 )C
2R1 T1 ≈ τ 1 ln1+ R 2 2R1 T2 ≈ τ 2 ln1+ R 2
−τt uC (t) = [uC (∞) −uC (0)]1− e
2 R1 1 + T = 2 R3 C ln R2
矩形波发生电路multisim仿真
矩形波发生电路multisim仿真矩形波发生电路是一种常见的电子电路，可以用于模拟数字信号和脉冲信号。
Multisim是一款功能强大的电路仿真软件，可以帮助工程师在计算机上快速建立电路模型并进行仿真。
本文将介绍矩形波发生电路的基本原理，并使用Multisim进行仿真。
一、原理介绍矩形波发生电路主要由555定时器、电容和电阻组成。
555定时器是一种常用的集成电路，内部包含比较器、RS触发器和电压比较器等功能。
通过控制电压比较器的阀值电压和放电电阻的值，可以实现输出端的矩形波形。
二、电路设计1. 使用Multisim打开软件，选择新建一个电路图。
2. 在工具栏中选择元器件并依次添加555定时器、电容和电阻。
3. 连接电路，将电容连接到555定时器的引脚2和引脚6之间，电阻连接到引脚7和引脚6之间。
4. 设置电阻和电容的具体数值，可以根据需要调整。
5. 连接电路的输入端和输出端。
三、仿真流程1. 在Multisim中选择仿真按钮，打开仿真设置窗口。
2. 设置仿真时间为一定的周期，如10ms。
3. 调整电容和电阻的数值，观察矩形波形的变化。
4. 运行仿真，观察输出端的波形。
四、仿真结果通过对矩形波发生电路的仿真，我们可以观察到输出端的波形。
当电容和电阻的数值合适时，输出端的波形呈现出矩形的特点，即上升时间和下降时间较短，保持时间较长。
这样的矩形波形可以用于数字信号传输、脉冲信号测量等应用场景。
五、仿真分析通过对仿真结果的分析，我们可以得出一些结论。
首先，电容和电阻的数值直接影响矩形波形的特性，存在一个最佳数值使得波形最为稳定。
其次，通过调整电容和电阻的数值可以改变矩形波的频率和占空比，从而适应不同的应用需求。
最后，矩形波的输出电平和幅度与电源电压和电阻数值有关，需要根据具体情况进行调整。
六、结论通过Multisim的仿真，我们可以快速验证矩形波发生电路的性能和特性。
这对于电子工程师来说是一个非常有用的工具，可以在设计和调试过程中节省时间和成本。
矩形波
脉宽可调型矩形波发生器1．原理图：脉宽可调矩形波发生电路由图可见，集成运放与电阻R1、R2组成滞回比较器，将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即组成矩形波信号发生器。
电路中的R和C组成积分电路，将滞回电压比较器输出的矩形波信号，转换成三角波信号输入滞回电压比较器的输入端，驱动滞回电压比较器产生矩形波信号输出。
图中的稳压管VDz和电阻R3的作用是钳位，将滞回比较器的输出电压限制在稳压管的稳定电压值+Uz或-Uz。
电位器R P用来调节输出信号的占空比即脉宽。
二极管VD1和VD2的作用是改变充、放电电路的时间常数，实现脉宽可变的目的。
2．工作原理：(1)设某个瞬间电路的输出电压为+Uz，此时滞回比较器的门限电压为UTH2，输出信号经电阻R对电容C充电，充电信号的波形如右图（a）所示。
当该电压上升到UTH2时，电路的输出电压变为-Uz，门限电压也随着变为UTH1，电容C经电阻R放电，放电信号的波形如右图（a）所示。
当该电压下降到UTH1时，输出电压又回到+Uz，电容又开始充电的过程，周而复始输出矩形波信号。
(2)振荡周期：当输出信号为+Uz时，二极管D1通、D2断，输出信号经电位器RP的上半部，二极管D1和电阻R对电容C充电；当输出信号为-Uz时，二极管D2通、D1断，电容C经电阻R、二极管D 2和电位器RP的下半部放电。
充放电时间分别为1T、2T。
输出波形1121222('')ln(1)2(')ln(1)p p R T R R C R R T R R C R =++=++ 其振荡周期为：11222(2)ln(1)p R T T T R R C R =+=++该电路的工作波形图如图所示。
优点：本电路操作简单，仅改变变位器划片的位置就可以实现对脉宽和占空比的控制； 缺点：只可以改变占空比，不可以改变周期，所以不可以将脉宽加宽到很大。
3.感想：通过课程设计，我对矩形波发生电路有了更深一层的了解，它使我将在课堂上学的理论知识与实际相结合，懂得矩形波脉宽调节可以通过调节电容的充放电来实现。
7-4矩形波发生电路
矩形波发生电路
1 设计要求
设计矩形波发生电路，要求如下：
1）矩形波的占空比约为50%，输出电压的峰峰值约为20V，周期约为2.2ms；
2）写出设计过程，绘制电路原理图，进行实验验证；
3）绘制电容两端电压波形以及输出电压波形。
2 设计过程
矩形波发生电路原理图
F
R 2
F 1
22ln(1)
R T R C R =+由滞回比较器和RC 电路构成矩形波的周期为
占空比D =50%输出电压幅值
OM Z
U U =±
2 设计过程
矩形波发生电路原理图
C R F R 10kΩ
20kΩ
16kΩ
120k R =Ω
210k R =Ω
F 16k R =Ω
0.1μF
C =2
F 1
22ln(1)R T R C R =+
3 实验验证
引脚2为运放反相输入端，引脚3为同相输入端，引脚6为输出端，引脚7为正电源端，引脚4为负电源端。
引脚1和5为输出调零端，8为空脚。
3 实验验证
直流稳压电源正负12V电源的连接方法是集成运算放大器实验重要的操作环节！
3 实验验证
1. DP832 可编程线性直流电源，请参见“DP832 可编程线性直流电源正负电源的连接方法视频”。
电子学第一实验室
2. DF1731直流稳压电源，请参见“DF1731直流稳压电源正负电源的连接方法视频”。
电子学第二实验室。
矩形波发生电路
充电时：
uo (t ) tT1
UT
R1
R1 R2
U
Z
,
uo (0)
UT
R1 R1 R2
UZ,
uo () U Z , R3C
2R1 R1 R2
UZ
UZ
R1 R1 R2
U Z 1 e T1 /
矩形波发生电路
66/101
8.4.2 矩形波发生电路
输出特点：输出无稳态，有两个暂态；若输出为高电平时 定义为第一暂态，则输出为低电平为第二暂态。
1.基本组成部分
1) 开关电路：输出只有高电 平 和低电平两种情况，称为两种状 态；因而采用电压比较器。 2) 反馈网络：自控，在输出 为 某一状态时孕育翻转成另一状态 的条件。应引入反馈。 3) 延迟环节：使得两个状态 均 维持一定的时间，决定振荡频率 。 利用RC电路实现。
T1
T1
R3C
ln(1
2R1 ) R2
72/101 推导过程（续）：
T2
uo(t ) uo( ) uo ( 0 1 e t / u o (0)
放电时
uo (t ) tT2
UT
R1 R1 R2
UZ,
uo (0) UT
R1
R1 R2
U
Z
,
uo () UZ , R3C
69/101 3. 工作原理（续）
（2）第一暂态时：uO＝UZ， uP＝+UT
原理：电容正向充电，t↑→ uN↑，当 uN ＝+UT时，继续增大uN ，uP< uN ， 输出 uO从+ UZ跃变为-UZ， uP＝-UT， 电路进入第二暂态。
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矩形波发生电路
一、电路组成及工作原理因为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；因为产生振荡，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；因为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。
电路组成：如图所示为矩形波发生电路，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、放电实现输出状态的自动转换。
电压传输特性如图所示。
工作原理：★设某一时刻输出电压u O=+U Z，则同相输入端电位u P=+U T。
u O通过R3对电容C正向充电，如图中箭头所示。
反相输入端电位u N随时间t增长而逐渐升高，当t趋近于无穷时，u N趋于+U Z；★一旦u N=+U T，再稍增大，u O就从+U Z跃变为-U Z，与此同时u P从+U T跃变为-U T。
随后，u O又通过R3对电容C放电，如图中箭头所示。
★反相输入端电位u N随时间t增长而逐渐降低，当t趋近于无穷时，u N趋于-U Z；一旦u N =-U T，再稍减小，u O就从-U Z跃变为+U Z，与此同时，u P从-U T跃变为+U T，电容又开始正向充电。
上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。
二、波形分析及主要参数由于矩形波发生电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均为R3C，而且充电的总幅值也相等，因而在一个周期内u O=+U Z的时间与u O=-U Z的时间相等，u O 为对称的方波，所以也称该电路为方波发生电路。
电容上电压u C和电路输出电压u O 波形如图所示。
矩形波的宽度T k与周期T之比称为占空比，因此u O是占空比为1/2
的矩形波。
利用一阶RC电路的三
要素法可列出方程，求出振荡周期振荡频率f=1/T。
调整电压比较器的电路参数R1、R2和U Z可以改变方波发生电路的振荡幅值，调整电阻R
1、R
2、R3和电容C的数值可以改变电路的振荡频率。
三、占空比可调电路占空比的改变方法：使电容的正向和反向充电时间常数不同。
利用二极管的单向导电性
可以引导电流流经不同的通路，占空比可调的矩形波发生电路如图(a)所示，电容上电压和输出电压波形如图(b)所法。
电路工作原理：★当u O=+U Z时，通过R W1、D1和R3对电容C正向充电，若忽略二极管导通时的等效电阻，则时间常数★当u O=-U Z时，通过R W2、D2和R3对电容C反向充电，若忽略二极管导通时的等效电阻，则时间常数
利用一阶RC电路的三要素法可以解出
结论：改变电位器的滑动端可改变占空比，但不能改变周期。