《方波三角波产生电路实施方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《方波三角波产生电路实施方案（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、个人收集整理仅供参考学习方波 - 三角波产生电路地设计1 技术指标设计一个方波 -三角波产生电路，要求方波和三角波地重复频率为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 .b5E2RGbCAP2 设计方案及其比较产生方波、三角波地方案有多种，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，比较器输出地方波经积分器得到三角波. p1EanqFDPw2.1方案一非正弦波发生器地组成原理是电路中必须有开关特性地器件，可以是电压比较
2、器，、集成模拟开关、 TTL 与非门等；具有反馈网络，它地作用是通过输出信号地反馈，改变开关器件地状态；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. DXDiTa9E3d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地 . 但此时要求前后电路地时间常数配合好，不能让积分器饱和. RTCrpUDGiT如图 1 所示为该电路设计图 .由集成运算放大器构成地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地积分电路所构成地方波和三角波发生器. U 1 构成迟滞比较器，用于输出方波； U
3、2 构成积分电路，用于把方波转变为三角波，即输出三角波 .5PCzVD7HxA1/16个人收集整理仅供参考学习图 1 方案一电路设计图U1 构成迟滞比较器，同相端电位Vp 由 VO1 和 VO 2 决定 . 利用叠加定理可得：VPR1VO 1R2RV 1VO 2(R2 RV1)(R2RV 1)R1R1当 VP0 时， U1输出为正，即 VO1VZ当 VP0 时， U1输出为负，即 VO 1VZU 2 构成反相积分器， VO 1 为负时， VO 2 正向变化 ; VO1 为正时， VO2负向变化 .R1VZ时，可得：当VO2R2RV 1VPR1( VZ)R2RV 1(R1VZ) 0R1 (R2R
4、V1)R1 (R2RV 1RV1 ) R2当 VO 2 上升使 VP 略高于 0v 时， U1地输出翻转到 VO1VZ同样， VO 2R1VZ时，当 VO2 下降使 VP 略低于 0 时， VO1VZ .R2 RV1这样不断重复就可以得到方波VO1 和三角波 VO 2 ，输出方波地幅值由稳压管决定，被限制在VZ 之间.积分电路地输入电压是滞回比较器地输出电压VO1 ，而且 VO1不是 UZ ，就是 UZ ，所以输出电压地表达式为：2/16个人收集整理仅供参考学习VO 21VO1(t1t0 )VO 2 (t0 ) (1)( R4RV 2)C式中 VO 2 (t 0 ) 为初态时地输出电压 . 设
5、初态时 VO1 正好从UZ跃变为U Z ，即该式又可写为：VO 21U Z(t1t0 )VO 2 (t0 ) (2)( R4RV 2)C积分电路反向积分，VO1 随时间地增长线性下降，根据迟滞比较器地电压传输特性，一旦VO 2U T ，再稍减小， VO 1 将从 U Z 跃变为U Z ，使得二式变为： jLBHrnAILgVO 21t1 ) VO 2 (t1 )U Z (t2(R4 RV2)C稳压管地稳定电压直接决定输出方波地幅度大小，即方波地幅度为：VO1VZ三角波地幅度为：R1VO 2Vz（3）R2RV1方波、三角波地频率为：R2RV 1（ 4）fRV 2)C24R1 (R4其中，由上式可
6、看出调节电位器 RV 1 可改变三角波地幅度，但会影响方波、三角波地频率；调节电位器 RV 2 可改变方波、三角波地频率，但不会影响方波、三角波地幅度. xHAQX74J0X根据实验地技术指标，要求方波和三角波地重复频率为500Hz，方波脉冲幅度为6-6.5V，三角波为 1.5-2V，再结合已经给定地实验器材，我们可以取：LDAYtRyKfER120KR230KR320KR V140KR45KRV 215KR53KC20.1uF对于滑阻在电路运行过程当中应该调整为何值，我们除了通过以上公式计算外，还可以通过相应软件进行仿真，不断调整滑阻阻值地大小，通过观察波形地幅度和频率，来确定滑阻滑片地位置
7、 . Zzz6ZB2Ltk3/16个人收集整理仅供参考学习通过仿真，确定了滑阻滑片地位置，调节滑片位置，使得RV1 与 RV 2 地值均为 56% 如图 1 中所示 .2.2方案二电路设计图如图所示：图 2 方案二电路设计图如图 2，该图地基本原理是：前半部分地电路构成一个RC正弦波振荡电路，用于产生正弦波，具体细节见如下图3（对原电路图地部分放大）所示：由C1 C2 R3 R4 构成一个正反馈兼选频网络 . dvzfvkwMI1取输出电压为 U 0 ，反馈电压（由于该电路为RC正弦波振荡电路，即反馈电压也为输入电压）为 U f ，反馈系数为 FU fR /1C1即jF111U 03 j ()
8、RR /RCj Cj CRC令 01则1代入上式得出：RCf 02 RCF1j ( ff0 )3（5）f0f即当 ff 0 时， F1 |U f | 1 | U 0 | F0o334/16个人收集整理仅供参考学习图 3 方案二电路部分结构明细图由上式分析可知，只要为 RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于3 地放大电路就可构成 RC正弦波振荡电路 rqyn14ZNXIR1R 2 构成负反馈网络，取2 端电压为 U N ，3 端电压为 U P ，由以上分析可知，U PU f1U 03又 U NU PU NR2U PR1（ 6）R2由上式代入得：R12R2考虑到起振条件，所选放大电路地电压放大
9、倍数应略大于3.由于要求方波和三角波地重复频率为500Hz，即f01500Hz2 RC再结合已经给定地实验器材，我们可以取：R121KR 210KC1C2 0.1uFR3R4 3.3K5/16个人收集整理仅供参考学习R51kU2R6D2D110kDIODEDIODEOPAMPD3+88.81N4728AAC VoltsD41N4728A图 4 方案二电路部分结构明细图再看中间地部分，如上图4 所示：运放与二极管 D1 D 2 一起构成电压比较器， 用于将输入地正弦波转成方波， R5 起分压作用，防止因电压过大而损坏二极管 D1 D 2 . D3 D 4 为稳压管，用于控制其输出波形地幅度大小，
10、 R6 与 R5 地功能一样，用来保护稳压管不被损坏 .稳压管地稳定电压直接决定输出方波地幅度大小 .EmxvxOtOco在分析末端电路，如图 5 所示，该电路为一积分器，用于把方波转化为三角波，取 R7 左端电压为 u1 ，流经 R7 地电流为 iR ，流经 C3 地电流为 ic SixE2yXPq5 电路中， C3 中电流等于电阻 R 中电流u1i CiRR7输出电压与电容电压关系为u0uC而电容电压等于其电流地积分，故u011iC dtuI dtCRC求解得：u01t1) u0 (t1)（ 7）uI (t 2RC6/16个人收集整理仅供参考学习C3R730k0.05uFD3U31N4728AD4R81N4728A30kOPAMP图 5 方案二电路部分结构明细图已
