多波形信号发生器及滤波器222

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简易多波形信号发生器的设计与仿真

简易多波形信号发生器的设计与仿真

简易多波形信号发生器的设计与仿真【摘要】本文根据电子电路的相关理论原理对简易多波形信号发生器电路进行设计,利用分立元件,借助protues软件进行电路创建,波形仿真,并对有关问题进行分析讨论。

【关键词】方波电路;三角波电路;正弦波电路;仿真0 引言信号发生器在电子电路实验中用得最多的是方波、三角波、正弦波、脉冲波等多种电压波形,基本的信号发生器能产生方波、三角波、正弦波三种波形,其电路构成多种多样,可以通过分立元件、运放电路或专用的集成电路来构成。

本文通过运放级联电路外加低通滤波器构成一个简易的多波形信号发生器。

1 多波形发生器电路设计思想利用电压比较器和积分器同时产生方波和三角波,其中方波由电压比较器产生,输出的方波经积分器积分后得到三角波,三角波通过低通滤波器生成正弦波[1]。

2 单元电路设计2.1 方波发生器电路方波发生器电路由滞回比较器和RC负反馈电路组成,电路为自激振荡电路。

其中电阻Rf和电容C构成积分电路,起反馈和延迟作用,通过RC充,放电实现输出状态的自动转换;集成运放A和R1、R2组成滞回比较器,起开关作用;比较器输出电压VO被双向稳压管限幅,在比较过程中,输出电压被稳定在正负VZ(VZ为稳压管的稳定电压)而保持恒定。

2.2 三角波发生器电路三角波发生器的电路如图2所示,其中前半部分为滞回比较器,后半部分为积分电路,滞回比较器的输出VO1经积分器积分即可得到三角波,而积分器输出的三角波反馈到滞回比较器的同相输入端,触发比较器自动翻转形成方波,这样就构成三角波-方波发生器,方波的输出电压VO1=±VZ,三角波的输出电压为V o=(R1/R2)VZ。

2.3 正弦波发生电路将三角波展开为傅立叶级数可知,它含有基波和3次、5次等奇次谐波,因此通过低通滤波器取出基波,滤除高次谐波,即可将三角波转换成正弦波[2]。

3 电路仿真利用protues对多波形发生器电路进行仿真,首先按图3所示电路图绘制电路图,启动仿真开关,打开示波器控制面板,在其Timedase区设置x轴时基扫描时间为5ms/Div,在channel A、channel B、channelC区分别设置A、B、C通道输入信号在Y轴上的显示刻度为:1V/Div,这时我们可以在示波器上看到如图4所示的方波、三角波、正弦波电压波形。

信号发生器

信号发生器

项目2 信号发生器2.1 项目任务通过本项目的学习和实践,使学习者掌握以下理论知识和职业技能。

2.1.1 知识点1.信号发生器的基本概念及应用围。

2.函数信号发生器的基本组成原理,以及信号发生器的主要性能指标。

3.熟悉信号发生器的使用方法及注意事项。

2.1.2 技能点熟练使用函数信号发生器提供各种测试用信号。

2.2 项目知识2.2.1 信号发生器基本概念2.2.1.1 定义信号发生器又称信号源,它是在电子测量中提供符合一定电技术要求的电信号的设备,它能提供不同波形、频率、幅度大小的电信号,主要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等,为测试提供不同的信号源。

它与电子线路中的电流源、电压源的区别在于它是提供的是电信号,而后者只是提供的是电能。

2.2.1.2 分类信号发生器可按输出波形和输出频率两种方法进行分类。

1. 按输出波形分类,信号发生器可分为以下四种类型:(1)正弦波信号发生器:可产生正弦波或受调制的正弦波。

(2)脉冲信号发生器:可产生脉宽可调的重复脉冲波。

(3)函数信号发生器:可产生幅度与时间成一定函数关系的信号,如正弦波、三角波、方波、锯齿波、钟形波脉冲等。

(4)噪声信号发生器:可产生各种模拟干扰的电信号。

2. 按输出频率可分类,信号发生器可为以下六种类型:(1)超低频信号发生器:频率围为0.0001~1KHz 。

(2)低频信号发生器:频率围为1Hz ~1MHz 。

(3)视频信号发生器:频率围为20Hz ~10MHz 。

(4)高频信号发生器:频率围为200KHz ~30MHz 。

(5)甚高频信号发生器:频率围为30~300Hz 。

(6)超高频信号发生器:频率围为300MHz 以上。

2.2.2 几种常用信号发生器2.2.2.1 正弦波信号发生器1.频率特性(1)频率围。

指仪器 各项指标都能得到保证时的输出频率围,更确切地说,应称为“有效频率围”。

(2)频率准确度。

指信号发生器度盘(或数字显示)数值o f 与实际输出信号频率f 间的偏差。

信号发生器的工作原理

信号发生器的工作原理

信号发生器的工作原理
信号发生器是一种用于产生特定频率、振幅和波形的电信号的仪器。

它可以用于各种测试、实验和项目中,如电子设备测试、音频设备校准、电路设计等。

信号发生器的工作原理基于振荡电路的原理。

它通常包含一个振荡器,该振荡器产生一个稳定的频率,并将其放大到所需的振幅。

信号发生器还可以包括不同的电路和滤波器,以产生不同的波形,如正弦波、方波、脉冲波、三角波等。

在信号发生器中,振荡器产生一个稳定的频率。

振荡器通常由一个电感、电容和晶体管组成。

当电荷在电感和电容之间振荡时,振荡器就会产生一个周期性的电信号。

振荡器产生的电信号经过放大电路,增加其振幅,以满足特定的需求。

放大电路通常由一个或多个晶体管组成,它们将输入信号的电压放大到所需的幅度。

有些信号发生器还有滤波器电路,用于过滤掉不需要的频率分量。

这样可以确保输出信号具有所需的波形特征。

一旦信号产生并放大,它通过输出端口发送给需要使用该信号的设备或系统。

信号发生器通常提供多个输出选项,可以根据需求选择不同的输出接口,如BNC接口、螺纹接口等。

总的来说,信号发生器的工作原理是通过振荡器产生稳定的频率信号,并通过放大和滤波电路对该信号进行相应的处理,最
终输出需要的电信号。

这样,信号发生器可以为各种测试和实验提供准确、稳定和可调的电信号。

多种波形发生器实验分析报告

多种波形发生器实验分析报告

多种波形发生器实验分析报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (3)3. 实验原理 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 波形发生器设计与搭建 (6)1.1 设计要求与方案选择 (7)1.2 波形发生器硬件搭建 (9)1.3 波形发生器软件编程 (10)2. 多种波形合成与输出 (12)2.1 合成波形的设计与实现 (12)2.2 波形输出设置与调整 (13)2.3 实时监控与数据分析 (15)3. 实验测试与结果分析 (16)3.1 测试环境搭建与准备 (17)3.2 实验数据采集与处理 (18)3.3 结果分析与讨论 (19)三、实验结果与讨论 (20)1. 实验结果展示 (21)2. 结果分析 (22)2.1 各波形参数对比分析 (23)2.2 性能评估与优化建议 (24)3. 问题与改进措施 (25)四、实验总结与展望 (26)1. 实验成果总结 (27)2. 存在问题与不足 (28)3. 后续研究方向与展望 (29)一、实验概述本次实验旨在研究和分析多种波形发生器的性能特点,包括产生信号的频率、幅度、波形稳定性等方面。

实验中采用了多种类型的波形发生器,如正弦波、方波、三角波、梯形波等,并对其输出波形进行了详细的测量和分析。

实验过程中,我们首先对各种波形发生器的基本功能进行了测试,确保其能够正常工作。

我们对不同波形发生器产生的波形进行了对比分析,重点关注了波形的频率、幅度和波形稳定性等关键指标。

我们还对波形发生器的输出信号进行了频谱分析和噪声测试,以评估其性能表现。

通过本次实验,我们获得了丰富的实验数据和经验,为进一步优化波形发生器的设计提供了有力支持。

实验结果也为我们了解各种波形发生器在实际应用中的性能表现提供了重要参考。

1. 实验目的本次实验的主要目的是深入研究和理解多种波形发生器的原理及其在实际应用中的表现。

通过搭建实验平台,我们能够模拟和观察不同波形(如正弦波、方波、三角波等)的产生与特性,进而探究其各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。

信号发生器的基本组成

信号发生器的基本组成

信号发生器的基本组成信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。

它在测量、测试、调试和维修电子设备中起到了非常重要的作用。

信号发生器的基本组成包括以下几个部分:1. 振荡器:这是信号发生器的核心部分,用于产生所需的信号波形。

振荡器可以是晶体振荡器、LC 振荡器或 RC 振荡器等,具体取决于所需的频率范围和波形。

2. 波形产生电路:波形产生电路用于将振荡器产生的信号转换为所需的波形,如正弦波、方波、三角波等。

这可以通过使用滤波器、放大器、比较器等电子元件来实现。

3. 频率调节电路:频率调节电路用于调整信号的频率。

这可以通过改变振荡器的元件参数、使用频率合成器或锁相环等技术来实现。

频率调节通常可以通过手动旋钮、按键或外部控制信号进行。

4. 幅度调节电路:幅度调节电路用于调整信号的输出电平。

这可以通过可变增益放大器、衰减器或外部控制信号来实现。

幅度调节可以使信号发生器产生不同强度的信号,以满足不同的测试需求。

5. 输出电路:输出电路将生成的信号传递到外部设备或测试装置。

它可以包括放大器、滤波器、隔离器等,以确保信号的质量和稳定性。

6. 控制和显示界面:信号发生器通常配备控制和显示界面,用于设置和显示相关参数,如频率、幅度、波形类型等。

这可以通过旋钮、按钮、显示屏或连接到计算机进行远程控制来实现。

除了以上基本组成部分,一些高级信号发生器还可能包括调制功能、扫描功能、数字信号生成能力、存储和调用波形的能力等。

这些附加功能可以根据具体的应用需求进行选择和配置。

总之,信号发生器的基本组成部分包括振荡器、波形产生电路、频率和幅度调节电路、输出电路以及控制和显示界面。

这些部分协同工作,以产生各种频率和波形的电信号,为电子测试和调试提供了重要的工具。

波形发生器的课程设计

波形发生器的课程设计

学院《电子技术》课程设计报告题目波形信号发生器的设计姓名:学号:专业:班级:指导教师:职称:——学院——系2011年9月目录1 绪论 (1)1.1课题的目的 (1)1.2设计任务和要求 (1)2 总体设计方案 (2)2.1课题分析 (2)2.2设计步骤 (2)2.3设计方案 (3)3 主要器件简介 (3)3.1LM324的功能 (3)3.2电阻和电位器 (4)3.3电容 (4)3.4二极管和稳压管的识别和接法 (5)4 单元电路设计与计算 (5)4.1正弦波发生器 (5)4.2方波-三角波发生器 (6)5 系统总电路图 (8)6 仿真分析与安装调试 (8)6.1仿真分析图 (8)6.2安装调试 (9)6.3调整过程及波形分析 (9)7 总结 (9)参考文献 (18)附录 (19)波形信号发生器1 绪论波形信号发生器亦称函数信号发生器,作为实验用信号源,是现今各种电子电路设计实验应用中不可缺少的仪器设备之一。

目前市场上出现的波形发生器多为纯硬件搭接而成,且波形有限,多为锯齿波、方波、正弦波、三角波等。

信号发生器作为一种常见的电子设备仪器,传统的仪器完全可以由硬件电路搭接而成。

如采用555振荡器产生的正弦波、方波、三角波的电路是可取的路径之一,不用依靠单片机。

但是这种电路存在波形质量差,控制难度大,调节范围小,电路复杂和体积大等缺点。

在科学研究及生产实践过程中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。

而有硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意,而且由于低频信号用到的RC很大;大电阻,大电容制作上由困难,参数的精度难以保证;体积大,漏电,损耗显著更是其致命的弱点,一旦需求的功能增加,则电路的复杂程度会大大增加。

1.1 课题的目的课程设计是在校大学生素质教育的重要环节,是理论与实践相结合的桥梁和纽带。

通过课程设计,学生巩固和加深对电子电路基本知识的理解,了解集成运算放大器在振荡电路方面的运用;通过对运算放大器构成的比较器、方波-三角波发生器电路的实验研究,熟悉集成运算放大器非线性应用及基本电路的调试方法。

信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)

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。

多路波形发生器的设计与实现

多路波形发生器的设计与实现

多路波形发生器的设计与实现引言多路波形发生器是一种能够同时输出多种不同信号波形的设备。

它的设计与实现涉及到信号发生器、电路设计以及软件编程等多个方面的知识。

本文将详细探讨多路波形发生器的设计与实现过程。

设计要求在设计多路波形发生器时,需要满足以下要求: 1. 能够同时输出多路信号波形;2. 支持多种常见的信号波形,例如正弦波、方波、三角波等;3. 能够调节不同信号波形的频率、幅度和相位等参数;4. 需要提供友好的用户界面,方便用户进行操作;5. 设备的输出稳定性和精度要求较高。

设计方案基于以上设计要求,我们可以采用以下设计方案来实现多路波形发生器:电路设计模拟信号生成电路1.使用数字模拟转换器(DAC)将数字信号转换为模拟信号;2.通过运放电路放大模拟信号,并根据用户设置的幅度参数进行调节;3.按照用户设置的频率参数生成模拟信号的周期性变化。

控制电路设计1.使用微控制器或FPGA作为控制核心,负责接收用户的输入,控制信号的生成和输出等操作;2.通过按键、旋钮或者触摸屏等输入设备与用户进行交互;3.控制电路还需要生成相位差来实现多路信号波形的同步输出。

软件编程1.使用适当的编程语言开发控制软件,实现用户界面的设计和数据的处理;2.根据用户输入的参数,生成对应的波形参数,并通过控制电路输出;3.控制软件还需要实现相位差的计算和同步输出的控制。

实现步骤下面将介绍具体的实现步骤:步骤一:电路设计与组装1.根据电路设计方案,选择合适的元器件,设计并制作模拟信号生成电路;2.设计并制作控制电路,使其能够与模拟信号生成电路有效地协作;3.对于大规模的多路波形发生器,可能需要使用多个模块进行串联或并联。

步骤二:软件编程与调试1.根据设计方案,使用适当的编程语言进行控制软件的开发;2.实现用户界面的设计,包括输入参数的显示和调节;3.编写波形参数生成的算法,并将生成的参数发送给控制电路;4.调试软件功能及与控制电路之间的通信问题。

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多波形信号发生器(理论设计部分)电子电路中,信号源是必备的,在电路中,所需要的信号由信号源提供。

而现在使用最多的信号主要是正弦波,脉冲波,三角波,锯齿波等等,本讲介绍一种能同时产生脉冲波和三角波的电路的设计与实验。

三角波的产生可以利用电容器的充放电过程(积分电路)来实现,因为三角波要求电位变化是线性的,即均匀变化,可以利用运算放大器产生一个对电容充放电电流恒定的电路,充电和放电过程可以由脉冲信号控制,而脉冲信号的形成也可以由运算放大器来完成,脉冲波可以由运算放大器构成比较器来产生。

从以上讨论可知,电路利用的主要器件是运算放大器。

运算放大器的基本概念1运算放大器是电子电路中最常用的电子器件之一,利用运算放大器可以构成比较器,电压跟随器(隔离电路),比例放大器,运算电路,信号发生器,滤波器等多种用途的电路。

2 运算放大器的电路符号如图所示,它有两个输入端{其中(+)叫做同相输入端,(-)叫做反相输入端},一个输出端。

3 运算放大器具有两个重要的特性,一是两个输入端的输入阻抗都很大,一般都在106Ω以上,二是开环放大倍数很大,一般都在105倍以上。

4 当运算放大器开环(在输出端和输入端不加反馈电路)使用时, 1 一般都会工作在饱和状态(原因是:两输入端加上电压信号,输出端的电压受到电源电压的限制其最大值高不能超过电源正电压,低不能低于电源负电压),当V+ > V- 时,输出高电平(接近电源正电压),当V+ < V- 时,输出低电平(接近电源负电压)。

这就是一个比较器。

5 当运算放大器闭环{在输出端和反相输入端(-)加反馈电路}使用时,运算放大器的运用非常灵活,可以构成各种各样的电路,但无论是分析还是设计电路,只要掌握以下两点:一是因为输入阻抗很大使得输入电流很小而忽略认为两输入端的电流为0(虚断路,如LM358输入端电流45nA),一是因为开环放大倍数很大使得两输入端的电压很小而忽略认为两输入端的电压为0(虚短路,如LM358输出信号幅度1V,两输入端电压最大仅为10μV),由以运算放大器为核心器件构成的电路的分析与设计就变得非常简单与方便。

常用的通用运算放大器LM358和LM324简介1 通用运算放大器LM358是一块双运放集成电路,内含二个完全一样的运算放大器,引脚8个,引脚编号1,2,3,4,5,6,7,8按如下方法确定:正面朝上,有缺口的一方朝左(或者有圆点的位置在左下),左下第一引脚为1,然后按逆时针顺序依次确定2,3,4,5,6,7,8,即左上脚为8号引脚。

实物图如图所示。

8脚接正电源,4脚接负电源或地GND.引脚3,2,1三个脚组成A运放2(其中引脚3为A运放的同相输入端,引脚2为A运放的反相输入端,引脚1为A运放的输出端),引脚5,6,7三个脚组成B运放(其中引脚5为B运放的同相输入端,引脚6为B运放的反相输入端,引脚7为B运放的输出端)。

右图为运算放大器LM358电路符号。

2 通用运算放大器LM324简介通用运算放大器LM324是四运放集成电路,内含四个完全一样的运算放大器,引脚14个,引脚编号1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14按如下方法确定:正面朝上,有缺口的一方朝左(或者有圆点的位置在左下),左下第一引脚为1,然后按逆时针顺序依次确定2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,即左上脚为14号引脚。

实物如图所示。

4脚接正电源,11脚接负电源或地GND.引脚3,2,1三个脚组成A运放(其中引脚3为A运放的同相输入端,引脚2为A运放的反相输入端,引脚1为A运放的输出端),引脚5,6,7三个脚组成B运放(其中引脚5为B运放的同相输入端,引脚6为B运放的反相输入端,引脚7为B运放的输出端)。

引脚10,9,8三个脚3 组成C运放(其中引脚10为C运放的同相输入端,引脚9为C运放的反相输入端,引脚8为C运放的输出端)。

引脚12,13,14三个脚组成D运放(其中引脚12为D运放的同相输入端,引脚13为D运放的反相输入端,引脚14为D运放的输出端)上图为运算放大器LM324电路符号。

3 运算放大器LM358和LM324的主要参数电源电压范围单电源+3.0V--+32V,双电源±1.5 V--±16 V 输出高电平大约比电源电压低1.5V,最大输出端拉电流40mA,最大输出端灌电流20mA,脉冲波与三角波信号发生器电路结构如图所示。

由运放UB,UC,电阻R1,R2,R3,R4,发光二极管D1,D2,电容C构成,其中UB构成比较器,UC,R4,电容C构成积分器,R1,R2构成比较电压产生电路,发光二极管D1,D2构成电压稳定电路。

在最初时刻t0,设比较器输出高电平,则由于D2导通(D1截止),所以Ub=+U D(发光二极管导通电压),而最初时刻,电容器上无电荷,Uc=0,所以Uo=0,可见此时Ud(比较器+端电压)为一个正电压(维持比较器输出高电平)。

由于R4上有从左至右电流,4所以电容C从左至右充电,电容器电压增大,输出电压从0开始降低为负电压,Ud也就随着Uo的降低而从正电压开始降低,到t1时刻,电容器电压升高到Um,输出电压降低到-Um时,Ud 降低到0,比较器输出状态翻转,输出低电平(注意到比较器比较电压值为0V),Ub也就立即从+ U D降到-U D,Ud突然从0降到一个负电压,R4上产生一个从右至左的电流,电容器放电,电容电压降低,输出电压升高,Ud电压也跟着升高,到t2时刻,电容器电荷放完,电容电压降到0,输出电压升高到0,注意到此时Ud 还是负电压(因为一端为0,一端为负值,因此中间值必为负值),所以R4上从右至左的电流继续存在,电容器从右至左反向充电,电容器从右至左电压升高,输出电压继续升高,Ud电压继续升高,到t3时刻,电容器从右至左电压升高到Um,输出电压升高到Um,5 Ud电压上升到0,比较器状态翻转,输出高电平,Ub也跳到+ U D,Ud电压也从0跳到一个正电压,R4上有从左至右电流,电容器反向放电,输出电压降低,Ud电压随着降低,到T4时刻,电容反向放电放完,输出电压降到0(注意到Ud并没降到0),一个周期结束。

从以上分析可知,当输出电压Uo=Um时,输出信号开始转折,即Um是最大值,即三角波信号的幅度。

而当Uo=+Um时,Ud=0,Ub=-Ub,以此计算三角波的幅度。

因21)(RURUDm--=注意到运算放大器的虚断路特性,R1和R2电流相等。

所以三角波幅度DmURRU21=电容器电压从0 增加到Um,或者从Um减小到0的过程,就是1/4个周期,即电容器上电压变化Um时,完成四分之一个周期,以此计算三角波的频率。

CCCUQ=DmURRCCUTI214==,而4RUI D=,6三角波周期 2414R CR R T =,三角波频率 CR R R f 1424=利用改变R1或R2的方法调节三角波幅度,利用改变R4的方法调节三角波频率。

若发光二极管采用绿色发光管,管压降约为 2.0V ,设计幅度为2.5V ,则可取R1=15K ,R2=12K 。

设计频率为1000Hz ,取电容为103,则计算出R4=20K 。

若发光二极管采用红色发光管,管压降约为 1.8V ,设计幅度为4.0V ,则可取R1=22K ,R2=10K 。

设计频率为1000Hz ,取电容为103,则计算出R4=11.36K ,取R4=11K 。

电路按此参数安装元件,计算出电路的三角波信号幅度和频率结果如下:)(96.38.1102221V U R R U D m =⨯==)(103310101110224101048333142Hz C R R R f =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-电源电压大小的确定:为了电路的简单化,电路采用双电源供 电,当然正负电压对称。

若三角波的幅度为4V ,则电源正电压高7于+6V ,电源负电压低于-6V 就可以,但为了留有充分的余量及方便,电源电压选用正负12V (为常用电源电压)。

另外:a 点输出脉冲波,幅度由运放LM358的供电电压决定,频率与三角波信号频率相同。

b 点输出脉冲波,幅度由发光二极管的导通电压决定,频率与三角波信号频率相同运算放大器UD 和电阻R5,R6构成输出三角波信号幅度调节电路,通过调节R5或者R6的大小可以调节输出信号幅度大小,如固定R5不变,调节R6的大小,当R6调大时,电路放大倍数增大,输出信号幅度增大,当R6调小时,电路放大倍数减小,输出信号幅度减小,注意到这个反相比例放大电路的放大倍数为56R R A v -= R 所以输出信号幅度为 )(456V R R U O ⨯=8单电源供电电路,电路工作原理与双电源供电电路完全相同。

只不过此时公共端不是接地端,而是利用运算放大器产生一个中间电压(电压跟随器)作为公共端。

另外由于动态范围只有双电源供电情况下的一半(6V)了,因此三角波信号幅度设计值要相应减小,本电路设计为1.8V 。

本电路设计三角波信号幅度为)(8.18.1101043V U R R U D m =⨯==本电路设计三角波信号频率为)(2500101010101041010483331634Hz C R R R f =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==- 正弦波信号发生器 在电子电路中,电路所处理的信号大多为正弦波信号,因此,正弦波信号发生器是电子电路中的基本电路,是电子电路中使用的最为广泛的电路之一。

因此,要求我们对信号发生器的电路结构以及工作性能有比较明确的了解。

本实践项目通过连接正弦波发生器及其测量,进一步熟悉正弦波发生器的电路结构及性能。

本实践项目的电路采用RC 正弦波振荡器,而描述RC 正弦波振荡器的最主要的物理量就是电路的固有振荡频率,根据RC 正弦波振荡器的理论可知,电路的固有振荡频率214321C C R R f O π=若取R3=R4,C1=C2,则f O = 1/(2πRC )11因此,我们只要利用示波器测出RC 正弦波振荡器在工作时所产生的信号频率,比较实验测量值在实验误差范围内是否与理论值相符,就可从感性上进一步了解RC 正弦波振荡器的电路结构以及电路的工作性能。

若取R=16K ,C=0.01uF ,则振荡频率 f O = 1/(2πRC )= 1/(2π16K*0.01uF )= 1000Hz本电路也可取R3=R4=7.5K ,C1=C2=0.022uF ,固有振荡频率f O 约为1000Hz 。

二极管的作用是稳定输出信号的幅度,因D1,D2的并联电阻大约为2R1-R2,而二极管导通电压大约为0.6V (实际上,二极管12 导通电压与导通电流还是有点关系,有几十毫安时,电压取0.8V ,几毫安时,电压取0.7V ,零点几毫安时,电压取0.6V ),所以输出信号的幅度大约为 V O = [0.6*/(2R1-R2)]*(3R1)本电路取R2=33K ,R1=22K ,计算得输出信号幅度大约为 V O = (0.6*/11)*(66)=3.6 (V)二阶低通滤波器 电路如图所示,作为低通滤波器,最重要的是两个指标,一是低通滤波器的截止频率,二是低通滤波器的幅频特性。

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