最常用的运放产生三角波方波电路分析设计
如图1所示为由集成运放构成的方波和三角波发生器电路，如图2所示为由集成运放构成的方波和三角波发生器的输出波形图。
在图1所示的电路中，第一级A1组成迟滞电压比较器，输出电压uo1为对称的方波信号。第二级A2组成积分器，输出电压u。为三角波信号。
(1)
(2)
下面简述此方波、三角波发生器电路的工作原理。
设稳压管的稳压值为Uz，则电压比较器输出的高电平为+Uz，低电平为－Uz，由图1可得，A1同相端的电压为
由于此电压比较器的u=0，令u＋＝0，则可求得电压比较器翻转时的上、下门限电位分别为
比较器输出±Uz经电位器RP分压后，加到积分器的反相输人端。设分压系数为n，则积分器输入电压为±nUz，反相积分器的输出电压为
由以分析可知，改变Uz可改变输由电压u01,U0 的幅度 ： 改变R1/R2的比值，可改方波、三角波的周期或频率，同时影响三角波输出电压的幅度，但不影响方波输出电压的幅度；改变而和R．C，可改变频率，而不影响输出电压的幅度。
方波-三角波波形发生器的设计
方波-三角波波形发生器的设计
课程设计的目的
《计算机电子线路制图课程设计》是学习课程之后的综合性实践教学环节。目的是通过解决简单的实际问题巩固和加深在《计算机电子线路制图》课程中所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子设计自动化技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，运行仿真，设计印制电路板，分析结果，撰写报告等工作。使学生初步掌握利用电子设计自动化工具设计电子电路的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后工作打下一定的基础。
关键词：方波、三角波、积分器、比较器
一、设计方案论证
1、概述
由集成运放构成的方波和三角波发生器的电路形式很多，但通常由滞回比较器和积分电路构成。按积分电路的不同，又可以分为两种类型：一类是由普通的RC积分电路组成，另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器组成。
常用的方波和三角波发生电路是由集成运放组成的积分器和滞回比较器组成的，由于采用了由集成运算放大器组成弄鬼的积分器，电容C始终处在恒流充放电状态，使三角波和方波的性能得到很大的改善，不仅能得到线性度较理想的三角波，而且也便于调节振荡频率和幅度。
1.1设计任务：
设计制造能产生方波、三角波的波形发生器并制作电路板
1.2设计要求：
1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调
2、方波幅值为15V
3、三角波幅值为20V 4、各种波形幅值均连续可调
5、组装和调试设计的电路，使电路产生振荡输出。频率稳定度较高。当输
出波形稳定且不失真时，测量输出频率的上限和下限。检验该电路是否满足设计指标，若不满足，改变电路参数值，产生方波、三角波的方案有多种，本次实验主要采用由电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。其中电压比较器产生方波，对其输出波形进行一次积分产生三角波。该电路的优点是十分明显的：
1、线性良好、稳定性好；
方波和三角波发生器电路
实用标准文案
精彩文档 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
A2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 。 实用标准文案
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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）实测输出频率范围，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－峰值范围，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。 实用标准文案
精彩文档
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
电路CAD课程设计：设计一个能产生方波和三角波的波形发生器
太原理工大学现代科技学院
电路CAD 课程设计
题目 波形发生器
摘 要
课设目的：设计一个能产生方波和三角波的波形发生器
课设要求：使用集成运放设计一个波形发生器，产生一个频率为fo = 5 kHz的方波，其电压幅度为+Vs = |－Vs| = 14V。同时产生一个频率为fo = 5kHz的三角波，其幅度为+Vt = |－Vt|
= 5V。
2 课设所用软件：protel 99 se、EWB
课设原理图：
Abstract
Curriculum design purpose：Design a can produce square and triangular wave
waveform generator ；
Course design requirements：Use of integrated op-amp design a waveform generator,
produce a frequency for fo = 5 kHz square wave, the voltage amplitude for + Vs = | -
Vs | = 14 v. At the same time create a frequency for fo = 5 KHZ triangular wave, its
amplitude for + Vt = | - Vt | = 5 v；
The course design of software：protel 99 se、EWB
Curriculum design principle diagram：
目 录
一、设计任务与要求
1．方波发生器设计 方波发生器电路 三角波发生器电路
电源电路
波形发生器方框图
Square wave Triangular wave
Power
Block diagram
3 2．三角波发生器设计
正弦波 方波 三角波发生电路
正弦波 方波 三角波发生电路----9eef9958-7160-11ec-a078-7cb59b590d7d
正弦波方波三角波发生电路
正弦波&周期；方波&周期；三角波产生电路
一、设计目的及要求：
1.1. 设计目的：
（1）.掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法；
（2）. 熟悉集成电路：集成运算放大器LM324，掌握其工作原理。1.2. 设计要求：（1）设计波形产生电路。
（2）信号频率范围：100hz——1000hz。（3）信号波形：正弦波。
二、 实验方案：
为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由r、c和l、c等电抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。正弦波发生电路的组成：放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。
产生正弦波的条件与负反馈放大电路中产生自激的条件非常相似。然而，在负反馈放大器电路中，信号频率到达通带的两端，导致足够的附加相移，从而使负反馈变为正反馈。正反馈加到振荡电路中。振荡建立后，它只是一个频率的信号，没有额外的相移。
(a)负反馈放大电路(b)正反馈振荡电路
图1振荡器的方框图
比较图1(a)和(b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于 =十、。 由于正负号的变化，正反馈的放大系数为： = 0，因此X振荡电路的输入信号xiif .a，式中a是放大电路的放大倍数，f是反馈网络的放大倍数。 ..振荡条件：AF 1.
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-1000HZ
2、 方波输出电压幅度：Vom=±8v
3、 三角波峰值调节范围:Vom1=2-4v
4、 集成运放采用uA741
5、 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：
V312VR1kU1uA7413274615+-V+V-OUTOS1OS2V212Vdc0V412VR110kU2uA7413274615+-V+V-OUTOS1OS2V0V112VdcV0R31000D3D1N4735R220kD2D1N47350C1uPARAMETERS:var = 1k Time0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10msV(R2:2)V(R1:1)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V
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： Time0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10msV(R2:2)V(R1:1)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V V(R1:1)-4.0V-3.0V-2.0V-1.0V0.0V1.0V2.0V3.0V4.0VV(R2:2)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V
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: 012fRC
2）起振条件:
当f = f0 时， 31F 由振荡条件知：1AF,所以起振条件为：3A 同相比例运放的电压放大倍数为：F41uRAR ,即要F42RR
三角波,方波发生电路
三角波，方波发生电路
实验目的：
1．理解三角波方波发生器的设计思路，搭接出最简单的电路，获得固定频率、幅度的三角波、方波输出。
2．理解独立可调的设计思路，搭接出频率、占空比、三角波幅度、三角波直流偏移、方波幅度、方波直流偏移均独立可调的电路，调整范围不限。
实验原理：
利用集成运放构成的比较器和电容的充放电，可以实现集成运放的周期性翻转，进而在输出端产生一个方波。
如果能够使得电容上充电电流固定，则其电压的上升或者下降将是线性的，就可以在电容端获得一个三角波。
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。
矩形波发生电路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。
将方波电压作为积分运算电路的输入，在其输出就得到三角波电压。
方波幅值Uom=±Uz
方波震荡周期T=2R3C2ln(1+2R1/R2)
其振荡频率为f=1/T
三角波幅值Uos=±Ut
实验电路：
R11kR22.7kD1BZV85CD2BZV85CC1200nFR310kR420kABCD3267415U17413267415U2741
实验总结 ：
通过本次试验加深了我对方波三角波发生器的工作原理的理解，学会了用本仿真软件对波形发生器的基本分析方法和在分析仿真过程中的注意事项。
正弦波、方波、三角波发生电路解析
一、设计目的及要求：
1.1、设计目的：
（1）.掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法；
（2）.熟悉集成电路：集成运算放大器LM324，并掌握其工作原理。
1.2、设计要求：
（1）设计波形产生电路。
（2）信号频率范围：100Hz——1000Hz。
（3）信号波形：正弦波。
二、实验方案：
方案一：
为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。正弦波发生电路的组成：放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端，产生了足够的附加相移，从而使负反馈变成了正反馈。在振荡电路中加的就是正反馈，振荡建立后只是一种频率的信号，无所谓附加相移。
(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路
图1 振荡器的方框图
比较图1(a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于振荡电路的输入信号iX=0，所以iX=fX。由于正、负号的改变，正反馈的放大倍数为：FAAA1f，式中A是放大电路的放大倍数，.F是反馈网络的放大倍数。
振荡条件：1..FA
幅度平衡条件：..FA=1
相位平衡条件：AF = A+F = 2n
振荡器在刚刚起振时，为了克服电路中的损耗，需要正反馈强一些，即要求1|..|FA
数电课程设计方波-三角波的产生的电路制作
1
方波-三角波的产生的电路制作
【摘要】 本设计主要用理想运放LM324作为电压比较器，产生方波和三角波，第一级通过滞回比较器电路产生方波第二级通过积分电路把第一级的方波信号转化成三角波，既可以同时实现频率为500Hz的电压信号。并且用计数器和555定时器构造一个频率计。本文主要讲述方波三角波产生的电路和频率计实现自动检查频率显示，并且可以自动实现清零的方法和制作过程。
【关键词】 方波三角波、滞回比较器、积分电路、555定时器、计数器、与非门。
一、设计方案和过程
步骤：
1、产生频率为500Hz的方波、三角波
用滞回比较器产生方波，按要求结合公式计算出方波频率等于500Hz。这样就可以等式选取最合适的电阻值和电容值。在Multisim仿真电路上连接滞回比较器的实现电路，用LM324作为电路的电压比较器，并把对应的参数值接上电路。用示波器检测输出端口的波形，检查频率和幅值是否在要求的误差范围内，一边调试一边计算。调试出一个最合适的参数。等到输出一个比较理想的方波最合适的方波时，就接着把积分电路接上，用同样的方法调试和选取积分电路的参数。最终实现的电路如下所 2
方波频率计算公式和三角波幅值计算公式如下：
①方波频率计算：
13222ln(1);fRTRCR振荡周期：1振荡频率：=。T选取参数的思路：首先让振荡周期中的常用对数ln的真数趋近e。则R1=1千欧；R2=600欧；R3=637欧,C1=1uF。R4电阻不影响输出频率，只起限流作用，不必取太大。R4=198欧。这些数据都是经过多次的调试和计算，才比较接近所要达到的效果的。
比较理想的波形图如下： 3
②三角波幅值计算：
oI21o11uu()u()tttRC输出电压：
一开始输出电压为零，所以，只要计算1/4周期内的积分，就是三角波的幅值。经过调试和计算取最合适的数据为：R5=4千欧R6=6.8千欧；C2=516nF。
实验八、方波与三角波产生电路
实验八、方波与三角波产生电路
一、实验目的
1. 熟悉Multisim软件的使用方法。
2. 学习用集成运放构成方波和三角波发生器。
3. 掌握集成运放的调整及基本测量方法。
二、实验原理
1.方波和三角波发生电路结构
由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括滞回比较器和RC积分器两大部分。构成的方波和三角波发生器有多种形式，本设计选用最常用的，线路比较简单的电路加以分析。
如把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图8-1所示，则比较器U1输出的方波经积分器U2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。
图8-1 三角波和方波发生器电路
2. 方波和三角波发生器主要参数计算
由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。
电路振荡频率：ff12O)CRP(R4RRf
方波幅值：ZomUU
三角波幅值：Z21omURRU 调节RP可以改变振荡频率，改变比值可调节三角波的幅值。
三、虚拟实验仪器及器材
双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、集成电路741
四、实验内容与步骤
1．方波发生器
（1.）在Multisim环境中输入如下图8-2所示电路
U17413247651R220kΩR310kΩV212 V R410kΩC210nFIC=0VXSC1ABGTR120kΩKey=A50%R520kΩ234V112 V 50600D112CTQ0452137108
图8-2 方波产生电路
（2）描绘出示波器中方波，注意他们的对应关系
（3）改变Rw的位置，测出波形的输出频率范围 当Rw最小时，即0%位置，输出波形如下图所示，可以看出方波的周期T=318.9us。
当Rw最大时，即100%位置，输出波形如下图所示，可以看出方波的周期T=10.82ms。
（4）如果把D1改为单向稳压管，输出波形如下图所示，方波变化了脉冲波。