CD4093的正弦波转方波电路图
CD4093数字集成电路介绍
CD4093数字集成电路介绍
CD4093数字集成电路介绍
CD4093是CD系列数字集成电路中的一个型号，采用CMOS工艺制造。
CD4093内部有四个施密特触发器，每个触发器有一个2输入与非门。
当正极性或负极性信号输入时，触发器在不同的点翻转。
正极性(VP)和负极性(VN)电压的不同之处由迟滞电压(VH)确定。
在输出电流<1mA时,一般在5~15VDC电源时,输出电压接近电源电压; 若输出电流增大时,输出电压会降低,特别是电源电压较低时影响更大。
CD4093应用范围：
波形和脉冲整形
单稳态多频振荡器
高环境噪声系统
非稳态多谐振荡器
74系列数字集成电路中的74l132可以代换CD4093。
CD4093芯片内部结构框图：。
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。
正弦波-方波-三角波产生电路
模拟电子技术课程设计报告一、设计课题：设计正弦波-方波-三角波产生电路，满足以下要求：(1)正弦波-方波-三角波的频率在100HZ~20KHZ范围内连续可调；(2)正弦波-方波的输出信号幅值为6V，三角波输出信号幅值为0~2V连续可调；(3)正弦波失真度≦5%二、课程设计目的：（1）巩固所学的相关理论知识；（2）实践所掌握的电子制作技能；（3）会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计；（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则；（5）学会撰写课程设计报告；（6）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风。
.三、电路方案与系统、参数设计（1）电路系统设计及功能框图设计要求为实现正弦波-方波-三角波之间的转换。
正弦波可以通过文氏桥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，三角波的幅值要求可调。
各个芯片的电源可用±12V直流电源提供。
（2）单元电路设计 1.正弦波发生器实验原理常见的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。
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。
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。
振荡频率与起振条件 1）振荡频率:012f RC =π 2）起振条件:当f = f0 时， 31=F 由振荡条件知：1AF >,所以起振条件为：3>A同相比例运放的电压放大倍数为：F41u R A R =+,即要F42R R >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。
正弦波转换成方波电路
正弦波转换成方波电路
正弦波转换成方波是一种重要的电路转换过程，它能将正弦波转换成方波。
只有通过对正弦波进行采样，才能将其转换成方波，从而找到正弦波转换方波的电路图解。
由正弦波转换方波的电路通常由运算放大器、参考电压源、低通滤波器和限幅电路等元件组成。
运算放大器能将输入的正弦波信号放大，将输出电压源与低通滤波器组合使用，可以把正弦波的输出变成高且低不平的信号，并把正弦波的转换成离散的采样值；而限幅电路则实现了从正弦变成方波。
在正弦波转换方波的电路中，低通滤波器的作用尤为重要，它的作用是缓冲低频也就是高频信号，把负载正弦波信号放大改变为整体的离散采样值，当低频无效时低被滤截掉，经过限幅电路限幅转换成方波信号。
另外，运算放大器可以有效提高正弦波信号的信噪比和稳定性，从而提高采样的准确性和稳定性。
正弦波转换成方波的电路有不同的输出采样值。
在设计电路时，输出采样值的大小应符合实际要求，使它更加有效。
此外，正弦波转换方波的应用也比较广泛，如常用于电路调节、模拟数字转换等，因此，正弦波转换方波也得到了普遍应用。
综上所述，正弦波转换方波通过把正弦波的输入由运算放大器放大，再将其转换成离散的采样值，最终经过限幅电路限幅转换成方波信号，这种电路的使用得到了广泛的应用，使得正弦波转换成方波变得更加实用。
CD4093的正弦波转方波电路图
多种频率信号:
CD4093的正弦波转方波电路图输进的正弦波电压通过由
C1、C2和
D1、D2组成的半波二倍压电路为IC1提供工作电源。
IC1A构成放大器对输进信号进行放大，经I
C1B、IC1C反相、整形变换成方波信号，再由I
C1D、I
C1E、IC1F进行功率放大至输出。
R2用来调节输出信号幅度。
图示电路在20Hz-20KHz可输出性能良好的方波。
在使用时，为保证输出信号的质量建议输进正弦波有效值大于
1.5伏。
输进的正弦波电压最小有效值需大于750mV，此时输出信号的峰值约为2伏。
输出的方波幅度与输进波形幅度成比例。
制作时，
D1、D2也可选用锗材料的二极管，如2AP系列等，这时相对输进信号的最小有效值可还低一些。
图１正弦波转方波电路图
图２CD4093电路图
这里先容一个无需另外电源的正弦波变方波转换电路（见图1），它可从已有的正弦波发生器中提出良好的方波信号而不需外接电源为其电路供电，使得它可以方便的将正弦波发生器和测试装置结合在一起。
1/ 1。
正弦波转换为方波
转换方法：将正弦波转 换为方波通常需要比较 电路和适当的阈值设置。 比较电路将正弦波与阈 值进行比较，当正弦波 的电压超过阈值时，电 路输出高电平，低于阈 值时输出低电平，从而 形成方波。
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正弦波转换为方波的原理
阈值设定
阈值选择
在将正弦波转换为方波的过程中，需要设定一个阈值，用于 判断正弦波的幅度是否超过该阈值。
04
模拟电路实现简单、成 本低，但精度和稳定性 相对较差。
数字电路实现
数字电路实现使用数 字逻辑门电路，如 AND、OR等门电路。
数字电路实现精度高、 稳定性好，但成本较 高，且需要数字信号 源。
正弦波信号首先被采 样并数字化，然后通 过数字逻辑门电路进 行处理。
基于微控制器的实现
01
基于微控制器的实现使用微控制器 （MCU）和相关外围电路。
正弦波与方波的差异
01
02
03
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波形形状：正弦波的波 形呈正弦曲线形状，而 方波则呈现矩形形状。
幅度变化：正弦波的幅 度随时间变化，而方波 的幅度保持恒定。
频率与相位：正弦波具 有频率和相位属性，而 方波则没有相位概念， 只关注频率。
应用领域：正弦波在交 流电领域广泛应用，而 方波则常见于数字电路 和电子设备中。
通信系统
调制解调
在无线通信系统中，正弦波转换为方波可用于调制解调过程，即将基带信号（如声音、图像或数据） 调制到高频载波上，或从高频载波上解调出基带信号。
数字通信
在数字通信中，方波信号用于表示二进制数据，通过改变方波的幅度、频率或相位来表示不同的数据 状态，从而实现数据的传输和识别。
05
正弦波转换为方波的优缺 点
波形演示
三种波形的转换图
9
-12V
三 方波转化成三角波电路 图形如下： XSC2
Ext Trig + _ A + _ + B _
4 GND VCC VCC
2
GND R2 10kΩ
GND 6 GND R4 2kΩ 7 R6 85% 50kΩ Key=A R1 2.7kΩ 9
5 7
U3 12V
1
VEE3554AM VEE -12V
C3 22nF
8 D2 1N4148 R4 2.2kΩ D1 1N4148
100kΩ Key=A 55% 3 5 R1 10kΩ 0
4
二 正弦波转换方波 工作原理：单限比较器中，输入电压在阈 值电压 附近的任何微小变化都会引起输出电压的越变，不 管这种变化来自外界还是输入信号。因此这种单限 的比较器虽比较灵敏，但抗干扰性差。因此可用滞 回比较器，具有一定的抗干扰能力，如下图所示， 引入正反馈，从限幅电路看出：U0=±ＵＺ，集成反 相输入端电位UＰ＝ＵＮ。 U0=±ＵＺ， ± ＵＰ＝±UZ R1 /(R1+R2 ) 令UP=UN，求出阈值电压是 ±UT=±UＺＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２） ＵN=UI ⑴当UI＜UＴ时，Ｕ０＝＋ＵＺ； ⑵ＵＩ〉ＵＴ，即ＵＮ〉UP，U0=-Ｕｚ 波形如下：
仿真图形：
GND GND VCC R7 10kΩ 8 VCC 12V R8
2 6 1 5
GND D3 02BZ2.2 D4 02BZ2.2 XSC1
Ext T rig + _ A + _ + B _
20kΩ U2 11 R9 2kΩ 7 R10
10
7
3554AM
VEE
VEE
50kΩ 30% Key=A
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路
【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路正弦波-三角波-方波转换电路是一种电路设计，可以将输入的正弦波
信号转换为三角波信号或方波信号。
以下是一个简单的示例电路设计：材料：
- 电源供应
- 运算放大器
- 电阻
- 电容
- 开关
步骤：
1. 将电源供应连接到运算放大器的正极和负极。
2. 将一个电阻连接到运算放大器的负极，并将另一个电阻连接到运算
放大器的输出端。
3. 将这两个电阻连接到一个开关上。
4. 将一个电容连接到运算放大器的输出端，另一端连接到运算放大器
的负极。
5. 将开关设置为关闭状态。
6. 连接输入的正弦波信号到运算放大器的正极。
7. 连接示波器或者峰值检测器到运算放大器的输出端，以输出转换后
的波形。
工作原理：
当开关关闭时，输入的正弦波信号通过电阻和电容组成的RC网络，经
过滤波后形成三角波信号。
当开关打开时，电容的充电和放电过程，
使输出信号变为方波信号。
通过控制开关的打开和关闭状态，可以在
正弦波、三角波和方波之间切换。
以上是一个简单的示例电路设计，实际的电路设计可能会根据具体的
需求和材料进行调整和改进。
使用电路设计软件（如Multisim）可以
帮助进行电路模拟和优化。
正弦波转方波 (2)
正弦波转方波简介本文档将介绍正弦波如何转换成方波的原理和方法。
正弦波和方波是两种常见的信号波形，在信号处理和电子工程领域中经常会遇到。
我们将通过数学工具和电路实现来说明正弦波如何转换为方波。
正弦波和方波的定义正弦波是一种连续变化的周期性波形，其特点是周期性、对称性和幅度变化。
正弦波可以表示为以下数学公式：$$y = A \\sin(2 \\pi f t + \\phi)$$其中，A是幅度，f是频率，t是时间，$\\phi$是相位。
方波是一种周期性的波形，其特点是幅度在两个不同的值之间跳变，并且保持在这些值之间相等的时间。
方波可以表示为以下数学公式：$$y = \\begin{cases} A, & \\text{if } \\frac{t}{T} - \\lfloor \\frac{t}{T} \\rfloor < \\frac{D}{T} \\\\ -A, &\\text{otherwise} \\end{cases}$$其中，A是幅度，T是周期，D是占空比。
正弦波转方波的原理正弦波和方波在形态上存在很大的区别，因此需要一定的处理方法将正弦波转换成方波。
基本思路是利用正弦波的周期性，通过采样和阈值判定的方法，将正弦波的连续变化转换为方波的离散跳变。
具体的步骤如下：1.选择一个合适的采样频率，即以一定的频率对正弦波进行采样。
2.通过采样得到的样本点，计算正弦波的幅值。
3.设置一个合适的阈值，将正弦波的幅值与阈值进行比较。
4.如果正弦波的幅值超过阈值，则输出方波的高电平；否则输出方波的低电平。
5.重复以上步骤，直至完成整个正弦波的转换。
正弦波转方波的实现方法正弦波转方波的实现可以通过软件和硬件两种方法。
软件实现在软件上实现正弦波转方波可以使用各种编程语言和信号处理库来完成。
下面是一个示例代码的伪代码：# 设置采样频率和采样点数sampling_rate =1000# 单位为Hzsample_points =1000# 计算采样间隔delta_t =1/ sampling_rate# 生成时间序列t = np.arange(0, sample_points) * delta_t# 生成正弦波sin_wave = np.sin(2* np.pi * f * t + phi)# 设置阈值threshold =0# 转换为方波square_wave = np.where(sin_wave >= threshold, A, -A)# 绘制正弦波和方波的图像plt.figure()plt.plot(t, sin_wave, label='Sin Wave')plt.plot(t, square_wave, label='Square Wave') plt.xlabel('Time')plt.ylabel('Amplitude')plt.legend()plt.show()通过上述代码，我们可以将正弦波转换为方波，并进行图像绘制。
正弦波转换为方波.ppt
依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。
提示：特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车， 近代的小火轮、火车同时使用)。 原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发 展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；
政府及各阶层人士的提倡与推动。
[串点成面· 握全局]
A
[题组冲关] 3．假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地商业信
息，可采用的最快捷的方式是
(
)
A．乘坐飞机赴各地了解 B．通过无线电报输送讯息 C．通过互联网 D．乘坐火车赴各地了解
解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信 息“20世纪初”“最快捷的方式”，因此应选B，火车速度
远不及电报快。20世纪30年代民航飞机才在中国出现，
台湾 架设第一条电报线，成为中国自
出行 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和 ， 方式 转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便 捷。 (3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活
多姿多彩 。
[合作探究· 提认知]
电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家， 从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山 一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。
二、设计方案
方案一
方案二
二、设计方案
1.电源变压器
经电源变压器将220V/50Hz的正 弦波转变为10V/50Hz的正弦波。 T=U2/U1=220*1.414/10=31.1
二、设计方案
2.电压比较器
a.施密特触发器
方案一
b.迟滞比较器
方案二
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多种频率信号:CD4093的正弦波转方波电路图
输进的正弦波电压通过由C1、C2和D1、D2组成的半波二倍压电路为IC1提供工作电源。
IC1A构成放大器对输进信号进行放大，经IC1B、IC1C反相、整形变换成方波信号，再由IC1D、IC1E、IC1F进行功率放大至输出。
R2用来调节输出信号幅度。
图示电路在20Hz-20KHz可输出性能良好的方波。
在使用时，为保证输出信号的质量建议输进正弦波有效值大于1.5伏。
输进的正弦波电压最小有效值需大于750mV，此时输出信号的峰值约为2伏。
输出的方波幅度与输进波形幅度成比例。
制作时，D1、D2也可选用锗材料的二极管，如2AP系列等，这时相对输进信号的最小有效值可还低一些。
图１正弦波转方波电路图
图２CD4093电路图
这里先容一个无需另外电源的正弦波变方波转换电路（见图1），它可从已有的正弦波发生器中提出良好的方波信号而不需外接电源为其电路供电，使得它可以方便的将正弦波发生器和测试装置结合在一起。