方波和三角波发生器电路
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。
三角波发生器电路图
三角波发生器电路图如图所示，这是一个具有恒流充电和恒流放电的变形多谐振荡器，恒流源I1由VT1控制。
当VT1导通时3脚呈高电平，VT2导通，I1对C2充电，充电速度为Dv0/Dt=当C2电压达到阕值电平均2/3VDD 时，555被复位，3脚呈低电平，VT1截止，I1=0，C2通过VT3，RP1，D4放电，当放至触发电平1/3V DD 时，555又被置位，输出高电平，开始第二周期的充电。
本电路的振荡频率可达，100KHZ 。
三．实验原理方波、三角波发生器由电压比 C 2较器和基本积分器组成，如图1所示。
u o1 C 1运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3 A 1及R w1、D z1、D z2组成电压比较器； R 4 R W A 2 u o2 运算放大器A 2与R 4、R w2、R 5、C 1 R 1 R 3 R W及C 2组成反相积分器，比较器与 R 5积分器首尾相连，形成闭环电路， R 2 D Z1构成能自动产生方波、三角波的发 D Z2生器（请参考基础型实验中的方波、三角波发生电路）。
图1 方波、三角波发生器电路图电路参数：1．方波的幅度： U o1m = U z （1）2．三角波的幅度： z w m o U R R R U 1322+= （2）3．方波、三角波的频率： C R R R R R f w w )(424213++= （3） 其中C 可选择C 1或C 2。
从式（2）和（3）可以看出，调节电位器R w1可改变三角波的幅度，但会影响方波、三角波的频率；调节电位器R w2可改变方波、三角波的频率，但不会影响方波、三角波的幅度。
三角波产生电路,如图所示为通用三角波产生电路，该电路中，运算放大器A1，A2是正负峰值检波积分器，C1为保持电容。
该电路能适应很宽的测试范围，具有很好的线性和振幅稳定性。
振荡频率取决于积分时间常数R3，C2，若VA=8V ，这时的振荡频率为1KHZ 。
电容C1与C2的比值取20：1。
方波-三角波产生电路的设计.
方波-三角波产生电路的设计1 技术指标设计一个方波-三角波产生电路，要求方波和三角波的重复频率为500Hz ，方波脉冲幅度为6-6.5V ，三角波为1.5-2V ，振幅基本稳定，振荡波形对称，无明显非线性失真。
2 设计方案及其比较产生方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以直接产生三角波—方波。
由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波。
2.1 方案一非正弦波发生器的组成原理是电路中必须有开关特性的器件，可以是电压比较器，、集成模拟开关、TTL 与非门等；具有反馈网络，它的作用是通过输出信号的反馈，改变开关器件的状态；具有延迟环节，常用RC 电路充放电来实现；具有其他辅助部分，，如积分电路等。
矩形经过积分器就变成三角波形，即三角波形发生器是由方波发生器和反向积分器所组成的。
但此时要求前后电路的时间常数配合好，不能让积分器饱和。
如图1所示为该电路设计图。
由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器，一般均包括比较器和RC 积分器两大部分。
如图所示为由迟滞比较器和集成运放组成的积分电路所构成的方波和三角波发生器。
1U 构成迟滞比较器，用于输出方波；2U 构成积分电路，用于把方波转变为三角波，即输出三角波。
图1 方案一电路设计图U1构成迟滞比较器，同相端电位p V 由1O V 和2O V 决定。
利用叠加定理可得： 21211211211)()(O V V O V P V R R R R R V R R R R V ⋅++++⋅++= 当0>P V 时，U1输出为正，即Z O V V +=1当0<P V 时，U1输出为负，即Z O V V -=12U 构成反相积分器，1O V 为负时，2O V 正向变化;1O V 为正时，2O V 负向变化。
当Z V O V R R R V ⋅+=1212时，可得： 0)()()()(121121121211=⋅+⋅++++-⋅++=Z V V V Z V P V R R R R R R R R V R R R R V 当2O V 上升使P V 略高于0v 时，U1的输出翻转到Z O V V +=1 同样，Z V O V R R R V ⋅+-=1212时，当2O V 下降使P V 略低于0时，Z O V V -=1。
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。
三角波方波发生器实验报告
三角波方波发生器实验报告一、实验目的本实验旨在掌握三角波、方波发生器的工作原理，学习使用运算放大器、电容、电阻等元器件搭建三角波、方波发生器电路，并对其进行调试。
二、实验原理1. 三角波发生器三角波发生器是一种能够输出呈直线上升或下降的信号的电路，其输出信号的频率和幅度可以通过改变电路中元件参数来调节。
常用的三角波发生器电路是基于反相输入正弦振荡器和积分放大器构成的。
2. 方波发生器方波发生器是一种能够输出高低电平交替出现的信号的电路，其输出信号频率和占空比可以通过改变元件参数来调节。
常用的方波发生器电路是基于反相输入比较器和反馈网络构成的。
三、实验步骤及结果1. 搭建三角波发生器电路将运算放大器（LM358）连接至两个10kΩ电阻组成反相输入正弦振荡器，再将积分放大器（LM358）连接至10kΩ电阻和100nF陶瓷电容组成积分放大网络。
调节电路中电阻和电容的参数，使其输出三角波信号。
示波器测量输出信号频率为1kHz，幅度为±3V。
2. 搭建方波发生器电路将运算放大器（LM358）连接至两个10kΩ电阻组成反相输入比较器，再将反馈网络连接至100kΩ电阻和1nF陶瓷电容组成积分放大网络。
调节电路中电阻和电容的参数，使其输出50%占空比的方波信号。
示波器测量输出信号频率为1kHz，幅度为±3V。
四、实验分析通过本实验的搭建和调试过程，我们深入了解了三角波、方波发生器的工作原理，并掌握了使用运算放大器、电容、电阻等元器件搭建三角波、方波发生器的方法。
同时，在实验中我们也学会了如何通过改变元件参数来调节输出信号频率和幅度。
五、实验总结本次实验是一次很好的综合性实验，在实践中我们不仅学习到了基础的三角波、方波发生器原理，还掌握了一些基本的模拟电路设计方法和手段。
在以后的学习和实践中，我们应该更加深入地理解和掌握这些知识，为以后的电路设计打下坚实的基础。
方波和三角波发生器电路
方波和三角波发生器电路由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。
如图6.5所示为由迟滞比较器和集成运放组成的积分电路所构成的方波和三角波发生器。
方波和三角波发生器的工作原理A1构成迟滞比较器，同相端电位Vp由VO1和VO2决定。
利用叠加定理可得：当 Vp＞0时 A1输出为正，即VO1 = +Vz；当 Vp＜0时， A1输出为负即 VO1 = -VzA2构成反相积分器VO1为负时， VO2 向正向变化， VO1 为正时， VO2 向负向变化。
假设电源接通时VO1 =-Vz，线性增加。
当VO2上升到使Vp略高于0v时，A1的输出翻转到VO1 = +Vz 。
四、报告要求1、课题的任务和要求。
2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。
3、电路各部分原理分析和参数计算。
4、测试结果及分析：（1）实测输出频率围，分析设计值和实测值误差的来源。
（2）对应输出频率的高、中、低三点，分别实测输出电压的峰－峰值围，分析输出电压幅值随频率变化的原因。
（3）频率特性测试，在低频端选定一个输出幅值，而后逐步调高输出频率，选12～15个测试点，用示波器观测输出对应频率下的输出幅值，填入自己预做的表格，画出电路的幅频特性。
注意：输出幅值一旦选定，在调节输出测试频率点过程中，不能再动！（4）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。
5、课题总结6、参考文献2、方波、三角波发生器（1）按图11-2所示电路及参数接成方波、三角波发生器。
图11-2（2）将电位器Rp调至中心位置，用双综示波器观察并描绘方波V01及三角波V02（注意标注图形尺寸），并测量Rp及频率值。
表11-3方波V01及三角波V02 波形Rp= (中间) , f=（3）改变Rp的位置，观察对V01和V02 幅值和频率的影响，将测量结果填入表11-3中（记录不失真波形参数）。
模电实验-方波三角波发生电路
方波三角波发生电路一、实验要求：1、振荡频率范围：500HZ-1000HZ2、方波输出电压幅度：Vom=±8v3、三角波峰值调节范围:Vom1=2-4v4、集成运放采用uA7415、双向稳压管用2个D1N4735反接替代二、实验仿真与分析：1、确定参数：取R1=10k,Vom1=4v,则R2=Vom*R1/Vom1=20k,取电容C=1uF,暂时取R和R3为1k.2、设置瞬态分析，应特别注意时间的设置，由于周期为1ms~2ms，可设置终止时间为10ms.时间过大则波形过于密集，时间小则波形越偏离方波。
仿真分析知此时方波电压幅值为6V左右。
设置R3为全局变量，扫描分析使得方波幅值最大，确定R3=100，此时三角波幅值也满足要求：CPARAMETERS:v ar = 1k8.0V4.0V0V-4.0V-8.0V0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10ms V(R2:2)V(R1:1)Time方波幅值为7.02V ，三角波幅值为3.7V ，取两个波谷值测取周期，T=3.7651-1.6182=2.1ms 并不符合要求，故要减小周期，即减小R仿真分析得当R=800时，仿真图像为周期为1.7ms,符合要求。
3、 设置瞬态分析，得到运放的电压传输特性分别为: 方波：三角波：Time0s1ms2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10msV(R2:2)V(R1:1)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0VV(R1:1)-4.0V-3.0V -2.0V -1.0V 0.0V 1.0V 2.0V 3.0V 4.0VV(R2:2)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V4.0V2.0V0V-2.0V-4.0V-8.0V-6.0V-4.0V-2.0V0V 2.0V 4.0V 6.0V8.0V V(R1:1)V(R:1)三、实验体会：两个稳压管用来稳定输出方波，理论上是可以通过改变稳压值来调节方波幅值的，但是实验中却发现对方波幅值影响非常小，调不到8v,但是三角波却能够满足要求。
方波-三角波发生电路实验报告
河西学院物理与机电工程学院综合设计实验方波-三角波产生电路实验报告学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术姓名：侯涛日期：2016年4月26日方波-三角波发生电路要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波的波形发生器。
指标：输出频率分别为：102HZ、103HZ和104Hz；方波的输出电压峰峰值VPP≥20V一、方案的提出方案一：1、由文氏桥振荡产生一个正弦波信号。
2、把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器从而把正弦波转换成方波。
3、把方波信号通过一个积分器。
转换成三角波。
方案二：1、由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路。
2、然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。
方案三：1、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。
二、方案的比较与确定方案一：文氏桥的振荡原理：正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。
当R1=R2、C1=C2。
即f=f0时，F=1/3、Au=3。
然而，起振条件为Au略大于3。
实际操作时，如果要满足振荡条件R4/R3=2时，起振很慢。
如果R4/R3大于2时，正弦波信号顶部失真。
调试困难。
RC串、并联选频电路的幅频特性不对称，且选择性较差。
因此放弃方案一。
方案二：把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，就构成三角波发生器和方波发生器。
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自动翻转形成方波，这样即可构成三角波和方波发生器。
通过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范围很小的情况下使用。
然而，指标要求输出频率分别为102HZ、103HZ和104Hz 。
因此不满足使用低通滤波的条件。
放弃方案二。
方案三：方波、三角波发生器原理如同方案二。
比较三角波和正弦波的波形可以发现，在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中，与三角波的差别越来越大即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。
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方波和三角波发生器电路
由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。
如图6.5所示为由迟滞比较器和集成运
放组成的积分电路所构成的方波和三角波发生器。
方波和三角波发生器的工作原理
A1构成迟滞比较器，同相端电位Vp由VO1和VO2决定。
利用叠加定理可得：
当Vp＞0时?A1输出为正，即VO1=?+Vz；当Vp＜0时，?A1输出为负?即VO1=?-Vz
、参考文献
（1）按图11-2所示电路及参数接成方波、三角波发生器。
图11-2
（2）将电位器Rp调至中心位置，用双综示波器观察并描绘方波V01及三角波V02
（注意标注图形尺寸），并测量Rp及频率值。
表11-3
方波V01及三角波V02波形
（4）11-4中。
（5
四、实验报告
1.画出各实验的波形图。
2.总结波形发生器的特点。
稳定的方波和三角波发生器(118)
如图所示为稳定的方波和三角波发生电路。
该电路的特点是：方波和三角波的频率几乎相等，正、负向振幅对称；三角波的正、负斜率不受振幅变化的影响，而且正、负斜率可以分别调节。
此外，调节基线电平时不会改变输出波形。
运算放大器A2为积分器，它由运放A1的输出方波驱动。
方波的振幅由两个齐纳二极管D1、D2固定在±5V。
电位器R3调节三角波的正斜率，R2调节三角波的负斜率，R5调节三角波的振幅。
如果只需要相同的正、负斜率，则D3、D4和R2可以省掉。
运算放大器A1为比较器。
参考电压由电位器R4调节，R4决定输出的基线电平，但是不会影响振幅和斜率。
最高工作频率由运算放大器的转换速率、最大输出电流以及二极管
用
A3
是为了防止A3％的线性误差。
二、习要求：
1、真阅读本实验的实验原理及教材中的有关内容，熟悉滞迴比较器、方波－三角波
发生器及压控振荡器的工作原理。
2、给定的图8－3所示电路中，计算为0＝4V时，输出发生跳变时的输入电压。
U
3、图8－5所给电路参数，设UV，计算三角波的幅值及频率。
z=±4
4、图8－6所给电路参数，设运放的饱和电压VVosat=10，按表11给定的值，
计算频率f。
IU
三、实验原理和实验电路
1、电压比较器是使输入的模拟电压与参考电压相比较，当集成运放两个
输入端电位相等时，输出电压就发生跳变。
IURU
或
五、实验报告要求1、整理实验数据和测量结果。
1、整理实验数据和测量结果。
2、按实验数据在坐标纸上画出压控振荡器02的振荡频率与的关系曲线。
UIU
3、将测量值与计算值相比较，分析误差的主要原因。
实验五方波、三角波发生器的设计一．实验目的
1． 学习方波、三角波发生器的设计方法。
2． 进一步培养电路的安装与调试能力。
二．预习要求
1． 复习教材中波形发生电路的原理。
2．根据所给的性能指标，设计一个方波、三角波发生器，计算电路中的元件参数，
画出标有元件值的电路图，制定出实验方案，选择实验仪器设备。
3．写出预习报告。
三．实验原理
方波、三角波发生器由电压比C 2
示。
u o1C 1及R w1、D 及C 2123其中C 值。
波形特性：方波t r <10μs （1kHz ，最大输出时），三角波γ∆<2%。
设计步骤：
1． 确定电路，选择元器件。
选择图1所示电路，其中：A 1、A 2为μA741（或HA1741）集成运算放大器，R w1、R w2为电位器；取电源电压+E c =+15V ，-E c =-15V ，由于方波电压的幅度由稳压管D z1、D z2的值决定。
指标要求方波电压的峰一峰值U o1p-p ≤10V ，而稳压管的正向压降为0.7V ，因此选用稳压值分别为4.3V 和-4.3V 的稳压管。
2． 计算元件的参数
由（2）式可得：5
410802132===+Z m w U U R R R
取R 2=40k Ω，则R 3+R w1=50k Ω，取R 3=20k Ω，R w1为47k Ω的电位器，平衡电阻R 1=R 2//（R 3+R w1）=22k Ω。
将5
4132=+w R R R 代入（3）式可得： 当100Hz ≤f ≤1kHz 时，取C=C 1=0.1μF ，则R 4+R w2=3.1k Ω~31k Ω，R 4取标称值：R 4=3k Ω，R w2取47k Ω的电位器，R 5=R 4=3k Ω。
当1kHz ≤f ≤10kHz 时，为了实现波段的转换取C=C 2=0.01μF ，R 4、R 5、R w2取值不变。
五．方波、三角波发生器的安装与调试
按图1所示安装好电路，将电位器R w1调到30k Ω，稳压电源输出的+15V 电压接到集成运放μA741的7脚，-15V 接到集成运放μA741的4脚，示波器的CH1接u o1，CH2接u o2，调节电位器R w1，使三角波的输出幅度满足设计指标要求；然后调节电位器R w2，从示波器的屏幕上观察u o1和u o2的输出频率是否连续变化，波形是否正常（若无波形显示或波形不是方波-三角波，应重新检查电路）。
1． 2． 3． 4． 七． 123． 12。