方波_三角波波形发生器的设计说明
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
摘要
随着技术的发展，方波三角波波形发生器越来越受到广泛的关注和应用。
本文首先介绍了方波三角波波形发生器的组成，以及在常见的应用场
景下所需要具备的性能指标，随后重点介绍了基于DDS技术的方波三角波
波形发生器的设计，根据DDS技术介绍了生成正弦波、三角波、方波的基
本原理，以及基于DDS技术设计的方波三角波波形发生器的结构框图。
最后，本文对该设计的优缺点进行了总结，为用户提供了建立在此基础上的
合理的选择及优化方案。
1介绍
方波三角波波形发生器（Square Wave Triangular Wave Wave Generator，简称STWG）是一种将时域信号转换为频域信号的微电子装置，可以将各种时域信号转换为频域信号，并且可以根据所需的频率范围和频
率精度来调节正弦波、方波和三角波波形，以满足各种应用的要求。
STWG有着广泛的应用，其中以通信领域、电力领域、电子测试领域
为主，如：超声波检测、定时器、静电场定量检测等。
STWG也主要用于
各种电子产品的高精度试验和工业仪器。
因此，STWG的性能必须能够满
足多种应用场景的要求。
STWG的性能主要有频率范围、频率精度、输出功率、调制级数、调
制精度、相位噪声等。
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。
三角波方波发生器实验报告
三角波方波发生器实验报告1. 引言实验名称：三角波方波发生器实验报告实验目的：通过搭建三角波和方波发生器，探究波形发生电路的原理和工作特性。
2. 实验器材•电压源•电阻•电容•运算放大器•开关•示波器•手持数字万用表3. 实验原理三角波发生器和方波发生器都是常用的波形发生器。
三角波发生器产生的波形呈现由连续直线组成的三角形状，而方波发生器产生的波形则是由高电平和低电平交替组成的矩形波形。
3.1 三角波发生器三角波发生器的主要电路原理是利用集成运算放大器的反馈和积分功能。
具体原理如下： 1. 利用负反馈原理，在运算放大器的非反向输入端接地。
2. 在运算放大器的反馈回路中，串联一个电阻和一个电容，构成积分电路。
3. 初始时，运算放大器的输出为0V。
4. 开关接通后，电压源开始充放电，经过一段时间，电压上升到一定值。
5. 当电压上升到达运算放大器非反向输入端电压的阈值时，运算放大器开始反馈，输出电压反向。
6. 反馈使得电容开始放电，电压下降。
7. 当电压下降到达运算放大器非反向输入端电压的阈值时，运算放大器再次反馈，输出电压再次反向。
8. 通过不断的反馈和放电过程，输出电压呈现连续的三角波形。
3.2 方波发生器方波发生器的主要电路原理是利用反相比较器的输出。
具体原理如下： 1. 利用负反馈原理，在运算放大器的非反向输入端接地。
2. 在运算放大器的反馈回路中，串联一个电阻和一个开关，构成反相比较器。
3. 初始时，运算放大器的输出为低电平。
4. 开关接通后，电压源开始充电，并被反相比较器放大。
5. 当电压上升到达反相比较器的阈值时，输出电压由低变高。
6. 当输出电压达到高电平后，反弹回低电平。
7. 反弹后，输出电压由高变低。
8. 通过不断的反弹和下降过程，输出电压呈现连续的方波形。
4. 实验步骤4.1 三角波发生器1.根据电路图连接线路，确保电路连接正确。
2.打开电压源，并设置合适的输出电压和频率。
方波-三角波波形发生器设计
电子技术课程设计题目方波、三角波信号发生器学院名称电气工程学院指导教师职称班级自动化071班学号学生姓名2009年01 月14日目录摘要---------------------------------------------------------------------------2 关键词------------------------------------------------------------------------2一、设计任务与要求------------------------------------------------------21.1 设计任务------------------------------------------------------------------------------21.2 设计要求-----------------------------------------------------------------------------2二、方案设计与论证------------------------------------------------------32.1 方案一--------------------------------------------------------------------------------32.2 方案二--------------------------------------------------------------------------------32.3 两种方案比较------------------------------------------------------------------------4三、单元电路设计与参数计算------------------------------------------43.1 方波产生电路-----------------------------------------------------------------------43.2 三角波发生电路--------------------------------------------------------------------53.3 参数计算------------------------------------------------------------------------------5四、仿真过程仿真结果----------------------------------------------------54.1仿真调试输出波形-------------------------------------------------------------------5 4.2 调试输出波形------------------------------------------------------------------------64.3 数据记录------------------------------------------------------------------------------6五、总原理图及元件清单------------------------------------------------75.1 电路设计原理------------------------------------------------------------------------7 5.2 总原理图------------------------------------------------------------------------------7 5.3 PCB图-------------------------------------------------------------------------------75.4 元件清单------------------------------------------------------------------------------8六、电路调试与分析------------------------------------------------------86.1 电路的装调--------------------------------------------------86.2 调试结论------------------------------------------------------------------------------86.3 误差分析------------------------------------------------------------------------------9七、设计心得---------------------------------------------------------------9八、参考文献---------------------------------------------------------------9方波-三角波发生电路摘要：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。
波形发生器使用说明书
波形发生器使用说明书1. 引言波形发生器是一种电子设备，用于产生各种不同频率和特征的电压波形。
它在科研、教学和工程领域中发挥着重要作用。
本使用说明书将详细介绍波形发生器的使用方法和相关注意事项，以帮助用户正确高效地操作设备。
2. 设备概述波形发生器由以下几部分组成：- 控制面板：包含各种按钮、旋钮和显示屏，用于控制波形发生器的参数设置和实时监测。
- 输出接口：提供输出信号的连接接口，通常为BNC接口。
- 电源接口：用于连接电源适配器或电池，以为设备供电。
3. 参数设置在使用波形发生器之前，需要进行以下参数设置：- 波形类型：选择所需的波形类型，如正弦波、方波、三角波等。
- 频率设置：设置所需的频率范围和步进值，确保输出信号的准确性和稳定性。
- 幅度控制：调整输出信号的峰值电压，以适应不同应用需求。
- 相位调节：可以对波形的相位进行微调，实现不同波形之间的相位差。
4. 操作步骤以下是使用波形发生器的基本操作步骤：- 第一步：连接电源适配器或安装电池，确保设备正常供电。
- 第二步：连接输出信号，将波形发生器的输出接口与外部设备进行连接，如示波器或实验电路。
- 第三步：按照设备要求进行参数设置，通过控制面板上的按钮和旋钮进行相关设置。
- 第四步：启动波形发生器，开始产生输出信号。
可以通过示波器或其他测试设备来验证输出信号的准确性和稳定性。
- 第五步：根据实际需求，对波形的频率、幅度和相位等参数进行调整，优化输出信号的特性。
5. 注意事项在使用波形发生器时，需要注意以下事项：- 避免超出设备的电压和电流限制范围，以防止设备损坏或影响实验结果。
- 在设置频率时，应根据实验要求选择适当的范围和步进值，确保信号的稳定性和可靠性。
- 使用过程中应注意不要将波形发生器暴露在潮湿或有腐蚀性气体的环境中，以免损坏设备。
- 当设备长时间不使用时，应将其断电并妥善保存，避免长时间处于高温或高湿度环境中。
6. 故障排除如果在使用波形发生器时出现故障或异常情况，可以按照以下步骤进行排除：- 首先检查电源供应是否正常，确保设备处于正常工作状态。
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f o= 5 kHz的方波，其电压幅度为+V s = |－V s| = 14V。
同时产生一个频率为f o = 5kHz的三角波，其幅度为+Vt = |－V t| = 5V。
课设所用软件：protel 99 se 、EWB 课设原理图：AbstractCurriculum 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 waveTriangular wavePowerBlock diagram2．三角波发生器设计3．电源电路设计4. 使用软件5. 工作分配情况二、方案设计与论证三、单元电路设计与参数计算四、总原理图及元器件清单1．总原理图2．用Protel绘制的原理图生成网络表3．用Protel绘制的PCB板4. 元件清单及封装五、结论与心得一、设计任务与要求1. 方波发生器设计；2. 三角波发生器设计；3. 电源电路设计。
三角波方波正弦波发生电路
波形发生电路要求：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、三角波和正弦波的波形发生器;指标：输出频率分别为：102H Z、103H Z和104Hz；方波的输出电压峰峰值V PP≥20V 1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;2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、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C1=C2;即f=f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102H Z、103H Z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;因此,根据正弦波与三角波的差别,将三角波分成若干段,按不同的比例衰减,就可以得到近似与正弦波的折线化波形;而且折线法不受频率范围的限制;综合以上三种方案的优缺点,最终选择方案三来完成本次课程设计;3工作原理：1、方波、三角波发生电路原理该电路由滞回比较器和积分器组成;图中滞回比较器的输出电压u01=Uz ±,它的输入电压就是积分电路的输出电压u02;则U1A 的同相输入端的电位：101202up=1212R u R u R R R R +++,令up=un=0,则阀值电压：1022R Ut u Uz R ±==±；积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01,而且不是+Uz,就是-Uz,所以输出电压的表达式为：01(10)0202(0)82u t t u u t R C -=-+；设初态时u01正好从-Uz 跃变到+Uz,则：(10)0282Uz t t u Ut R C -=-+,积分电路反向积分,u02随时间的增长线性下降,一旦u02=-Ut,在稍减小,u01将从+Uz 跃变为-Uz,使式变为：(21)0282Uz t t u Ut R C -=-,积分电路正向积分,u02随时间增长线性增大,一旦u02=+Ut,再稍微增大,uo1将从-Uz 跃变为+Uz,回到初态;电路重复上述过程,因而产生自激振荡;由上分析,u01是方波,且占空比为50%,幅值为Uz ±；u02是三角波,幅值为Ut ±;取正向积分过程,正向积分的起始值-Ut,终了值+Ut,积分时间为T/2,代入(21)0282Uz t t u Ut R C -=-,得282Uz T Ut Ut R C +=-,式中12R Ut Uz R =,整理可得：24812R f R R C =; 2、正弦波发生电路原理折线法是用多段直线逼近正弦波的一种方法;其基本思路是将三角波分成若干段,分别按不同比例衰减,所获得的波形就近似为正弦波;下图画出了波形的1/4周期,用四段折线逼近正弦波的情况;图中UImax为输入三角波电压幅值;根据上述思路,可以采用增益自动调节的运算电路实现;利用二极管开关和电阻构成反馈通路,随着输入电压的数值不同而改变电路的增益;在ωt=0°~25°段,输出的“正弦波”用此段三角波近似二者重合,因此,此段放大电路的电压增益为1;由于ωt=25°时,标准正弦波的值为sin25°≈,这里uO=uI=25/90UImax≈,所以,在ωt=90°时,输出的“正弦波”的值应为uO=≈;在ωt=50°时,输入三角波的值为uI=50/90UImax≈,要求输出电压uO=×sin50°≈,可得在25°~50°段,电路的增益应为ΔuO /ΔuI=−/−=;在ωt=70°时,输入三角波的值为uI=70/90UImax≈,要求输出电压uO=×sin70°≈,可得在50°~70°段,电路的增益应为ΔuO /ΔuI=0617−/−=;在ωt=90°时,输入三角波的值为uI=UImax ,要求输出电压uO≈,可得在70°~90°段,电路的增益应为ΔuO /ΔuI=−/1−=;下页图所示是实现上述思路的反相放大电路;图中二极管D3～D5及相应的电阻用于调节输出电压u03>0时的增益,二极管D6～D8及相应的电阻用于调节输出电压u03<0时的增益;电路的工作原理分析如下;当输入电压 uI <时,增益为1,要求图中所有二极管均不导通,所以反馈电阻Rf=R11;据此可以选定Rf=R11=R6的阻值均为1k Ω; 当ωt=25°~50°时,电压增益为,要求D1导通,则应满足:13//110.8096R R R =,解出R13=Ω;由于在ωt=25°这一点,D1开始导通,所以,此时二极管D1正极电位应等于二极管的阈值电压Vth ;由图可得:03141314u VEE Vth VEE R R R --=+,式中u03是ωt=25°时输出电压的值,即为;取UImax=10V ,Uth=,则有100.278(15)14(15)0.74.23614R R ⨯--+-=+解出R14=Ω;电阻取标准值,则R13=Ω,R14=Ω;其余分析如上;需要说明,为使各二极管能够工作在开关状态,对输入三角波的幅度有一定的要求,如果输入三角波的幅度过小,输出电压的值不足以使各二极管依次导通,电路将无法正常工作,所以上述电路采用比列可调节的比例运算电路U3A 模块将输出的三角波的幅值调至10V ±;4元件选择：①选择集成运算放大器由于方波前后沿与用作开关的器件U1A 的转换速率SR 有关,因此当输出方波的重复频率较高时,集成运算放大器A1 应选用高速运算放大器;集成运算放大器U2B 的选择：积分运算电路的积分误差除了与积分电容的质量有关外,主要事集成放大器参数非理想所致;因此为了减小积分误差,应选用输入失调参数VI0、Ii0、△Vi0/△T、△Ii0/△T小,开环增益高、输入电阻高,开环带较宽的运算放大器;反相比例运算放大器要求放大不失真;因此选择信噪比低,转换速率SR 高的运算放大器;经过芯片资料的查询,TL082 双运算放大转换速率SR=14V/us;符合各项指标要求;②选择稳压二极管稳压二极管Dz 的作用是限制和确定方波的幅度,因此要根据设计所要求的方波幅度来选稳压管电压Dz;为了得到对称的方波输出,通常应选用高精度的双向稳压管③电阻为1/4W的金属薄膜电阻,电位器为精密电位器;④电容为普通瓷片电容与电解电容;5仿真与调试按如下电路图连接连接完成后仿真,仿真组图如下仿真完成后开始焊接电路,焊接完成后开始调试,调试组图如下：;5总结该设计完全满足指标要求;第一：下限频率较高：70hz;原因分析：电位器最大阻值和相关电阻阻值的参数不精确;改进：用阻值精密电位器和电阻;第二：正弦波在10000HZ时,波形已变坏;原因分析：折线法中各电阻阻值不精准,TL082CD不满足参数要求;改进:采用精准电阻,用NE5532代替TL082CD;.6心得体会“失败乃成功之母”;从始时的调试到最后完成课程设计经历了多次失败;不能半途而废,永不放弃的精神在自己选择的道路上坚持走下去在这次设计过程中,体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力,体会了学以致用;并且从设计中发现自己平时学习的不足和薄弱环节,从而加以弥补;时,这次模拟电子课程设计也让我认识到以前所学知识的不深入,基础不够扎实,以致于这次在设计电路图的时候,需要重复翻阅课本的知识;我深深知道了知识连贯运用的重要性;7参考书目：1、童诗白、华成英,模拟电子技术基础2、吴慎山,电子技术基础实验3、周誉昌、蒋力立,电工电子技术实验4、广东工业大学实验教学部,Multisim电路与电子技术仿真实验8元件清单。
波形发生器使用方法说明书
波形发生器使用方法说明书1. 简介波形发生器是一种电子测试设备，用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
本说明书旨在介绍波形发生器的基本使用方法，帮助用户正确操作设备。
2. 设备介绍波形发生器通常由以下几个主要部分组成：- 波形选择器：用于选择不同的波形类型。
- 频率调节器：用于调节输出波形的频率。
- 幅度调节器：用于调节输出波形的峰值幅度。
- 输出接口：用于连接到被测设备或电路，将波形信号输出。
3. 使用步骤步骤1: 将波形发生器连接到电源，并确保设备已开启。
步骤2: 使用波形选择器选择所需的波形类型，可以是正弦波、方波、三角波等。
步骤3: 使用频率调节器设置所需的输出频率。
可根据具体需求调节频率范围，如几赫兹到几兆赫兹。
步骤4: 调节幅度调节器以设置所需的输出信号幅度。
步骤5: 将输出接口连接到被测设备或电路，确保连接稳固。
步骤6: 开始输出波形信号，并观察被测设备或电路的反应。
4. 注意事项- 在操作过程中，应遵循设备的安全操作规范，确保设备正常工作。
- 避免将波形发生器连接到超过其额定电压和电流范围的设备或电路。
- 当设备闲置时，应将频率和幅度调节器调整至最小值，并关闭设备。
- 注意确保输出接口的连接正确，并避免与其他接口短路或接触不良。
5. 故障排除在使用波形发生器过程中，可能会遇到以下问题：- 无法输出信号：检查设备的电源连接是否正常，确认频率、幅度调节器是否设置正确。
- 输出信号波形不准确：检查设备的波形选择器是否选择正确，确保连接稳固。
6. 维护与保养- 定期清洁设备表面，避免灰尘和污垢积累。
- 避免设备受潮或与液体接触，并保持设备在干燥的环境中。
- 注意防止设备遭受冲击或摔落，避免造成损坏。
本说明书介绍了波形发生器的基本使用方法，涵盖了设备介绍、使用步骤、注意事项、故障排除以及维护与保养等内容。
希望能帮助用户正确使用波形发生器，确保其正常工作及延长设备的使用寿命。
如有其他问题或需求，请参阅设备的详细说明书或联系生产厂商。
波形发生器的设计实验报告
波形发生器的设计实验报告波形发生器是一种用于产生各种波形信号的仪器或设备。
它常常被用于电子实验、通信系统测试、音频设备校准等领域。
本文将介绍波形发生器的设计实验，并探讨其原理和应用。
波形发生器的设计实验主要包括以下几个方面：电路设计、元件选择、参数调整和信号输出。
首先，我们需要设计一个合适的电路来产生所需的波形。
常见的波形包括正弦波、方波、三角波等。
根据不同的波形要求，我们可以选择适当的电路结构和元件组成。
例如，正弦波可以通过RC电路或LC电路实现，方波可以通过比较器电路和计数器电路实现，三角波可以通过积分电路实现。
在元件选择方面，我们需要根据设计要求来选择合适的电阻、电容、电感等元件。
这些元件的数值和质量对波形发生器的性能和稳定性起着重要的影响。
因此，我们需要仔细考虑每个元件的参数，并选择合适的品牌和型号。
参数调整是波形发生器设计实验中的关键步骤之一。
我们需要根据设计要求来调整电路中各个元件的数值和工作状态，以确保所产生的波形符合要求。
参数调整需要依靠实验数据和仪器测量结果来进行，同时也需要运用一定的电路分析和计算方法。
信号输出是波形发生器设计实验的最终目标。
在设计过程中，我们需要确保所产生的波形信号能够正确输出，并具有稳定性和准确性。
为了实现这一目标，我们可以使用示波器等仪器来对输出信号进行检测和分析，并根据需要进行调整和优化。
波形发生器具有广泛的应用领域。
在电子实验中，波形发生器常常被用于产生各种测试信号，用于测试和验证电路的性能和功能。
在通信系统测试中，波形发生器可以产生各种模拟信号，用于测试和校准通信设备。
在音频设备校准中，波形发生器可以产生各种音频信号，用于校准音频设备的频率响应和失真特性。
波形发生器的设计实验是一个涉及电路设计、元件选择、参数调整和信号输出的复杂过程。
在实验中，我们需要仔细考虑每个步骤的要求，并根据实际情况进行调整和优化。
通过合理的设计和实验验证，我们可以获得稳定、准确的波形信号，满足各种应用需求。
方波、三角波波形发生器课程设计
⽅波、三⾓波波形发⽣器课程设计⽅波、三⾓波发⽣器摘要在模拟电⼦技术当中，我们会见到各种类型的波形，除了常见的正弦波之外，还有别的各种⾮正弦波，这些类型各异的波形，⼴泛应⽤于模拟电⼦技术的各个领域。
在模拟电⼦电路中，各种⾮正弦波，如矩形波、三⾓波、锯齿波、阶梯波等，在各种驱动电路及信号处理电路中⼴泛应⽤。
波形发⽣器是⼀种常⽤的信号源，⼴泛的运⽤于电⼦电路、⾃动控制系统和教学实验等领域。
函数信号发⽣器在电路实验和设备检测中具有⼗分⼴泛的⽤途，通过对函数波形发⽣器的原理以及构成分析，可以设计⼀个能变换出三⾓波、⽅波的函数波形发⽣器。
本⽂利⽤LM324N产⽣⼀个可调频和调幅的⽅波信号，通过此信号来产⽣三⾓波。
⽬录1设计题⽬ (2)2设计任务和要求 (2)3整体电路设计 (2)4仿真及仿真结果 (7)5 PCB板的绘制 (9)6误差分析 (10)7总结 (11)8⼼得体会 (11)1 设计题⽬⽅波、三⾓波发⽣器2 设计任务和要求要求设计并⽤分⽴元件和集成运算放⼤器制作能产⽣⽅波和三⾓波波形的波形发⽣器。
3 整体电路设计1）信号发⽣器:信号发⽣器⼜称信号源或振荡器。
按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发⽣器等四⼤类。
各种波形曲线均可以⽤三⾓函数⽅程式来表⽰，如三⾓波、锯齿波、矩形波（含⽅波）、正弦波。
通过模拟电⼦技术设计的波形发⽣器是⼀个不需要外加输⼊信号，靠⾃⾝振荡产⽣信号的电路。
2）电路设计：整体电路由RC振荡电路，反相输⼊的滞回⽐较器和积分电路组成。
理由：a）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；b）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；c）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。
RC振荡电路：即作为延迟环节，⼜作为反馈电路，通过RC充放电实现输出状态的⾃动转换。
正弦波方波三角波
课程设计名称：设计制作一个方波\三角波\正弦波\锯齿波发生器摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
该电路可为实验室提供波形频率范围为0.02Hz~20kHz，幅值2v的稳定信号源。
大大降低了实验成本，有效的简化了实验的操作步骤，是实验室小型电路信号发生器的理想所选，具有广泛的应用价值。
此信号发生器采用模块化结构，主要由以下三个模块组成，即正弦波发生器模块、方波发生器模块、三角波发生器模块。
在设计此函数信号发生器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰。
同时调试起来也更容易。
经过一系列的分析、准备，本次设计除在美观方面处理得不够得当之外,完成了全部的设计要求。
关键词：函数信号发生器、 LM324、集成运算放大器、晶体管差分放大目录前言 (4)第一章函数发生器的设计要求 (5)1.1 波形发生器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (5)第二章电路设计原理及单元模块 (6)2.1 设计原理 (6)2.1 单元模块 (6)2.1.1 RC选频振荡模块 (6)2.1.2 过零比较器 (8)2.3.3 产生三角波模块 (9)第三章安装与调试 (12)3.1 电路的安装 (12)3.2 电路的调试 (12)3.2 电路的分析 (13)结论 (14)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (16)前言科学技术是第一生产力。
三次工业革命使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。
同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。
而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。
波形发生器在实际生活中有很重要的作用，影响着科技的发展，在当今社会又好又快的生活方式是人们所向往的，因此作为一名学习知识的青年，应该学好基础知识，设计出是人民满意的东西，产出人性化和自能化的电子产品，另一方面电子产品不断的更新，需要我们更加扎实的基础。
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=?-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。
U3、图8－5所给电路参数，设UV，计算三角波的幅值及频率。
z=±44、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。
波形发生器(课程设计)
波形发生器的设计1．设计目的（1）掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。
（2）学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
2．设计任务设计一台波形信号发生器，具体要求如下：（1）输出波形：正弦波、方波、三角波。
（2）频率范围：3Hz －30Hz ，30Hz －300Hz ，300Hz －3KHz ，3KHz －30KHz 等4个波段。
（3）频率控制方式：通过改变RC 时间常数手控信号频率。
（4）输出电压：方波峰—峰值V U pp 24≤；三角波峰-峰值V 8U pp =，正弦波峰-峰V 1U pp >。
3.设计要求（1）完成全电路的理论设计（2）参数的计算和有关器件的选择（3）PCB 电路的设计（4）撰写设计报告书一份；A3 图纸2张。
报告书要求写明以下主要内容：总体方案的选择和设计 ；各个单元电路的选择和设计；PCB 电路的设计4、参考资料（l ）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005（2）高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004（3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社，2003目录一. 设计的方案的选择与论证 (3)1.1 设计方案 (3)1.1.1 设计方案1 (3)1.1.2 设计方案2 (4)1.1.3 设计方案3 (5)1.2 方案选择 (6)二. 单元电路的设计 (6)2.1 方案设计 (6)2.1.1 正弦波电路 (6)2.1.2 方波电路 (11)2.1.3 三角波电路 (12)2.2 参数的选择 (13)三、仿真 (14)3.1 软件介绍 (14)3.2 仿真的过程与结果 (15)四、PCB制版 (15)4.1 软件简介 (15)4.2 PCB电路板设计步骤 (20)五、总结与心得 (21)六、附录 (22)6.1 材料清单 (22)6.2 原理图 (23)6.3 PCB板图 (24)七、参考文献 (25)一．设计方案的选择与论证产生正弦波、三角波、方波的电路方案有多种。
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。
U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1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ZV O V R R R V ⋅+=1212时，可得：)()()()(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PV 略低于0时，Z O V V -=1。
模拟电子技术课程设计报告(正弦波、方波—三角波波形发生器)
模拟电子技术课程设计报告设计题目：正弦波、方波—三角波波形发生器专业班级学号学生姓名同组成员指导教师设计时间教师评分目录1、概述......．...．．..．．．....．．．..．.....．..．． (3)1.1、目的..．．........．．．.．．...．.．....．.．．.．............．31.2、课程设计的组成部分...．..．.....．．...．......．．.．.． (3)2、正弦波、方波、三角波设计的内容.．．..．..．.....．３3、总结....．...．...........．....．.．.......．.. (4)３.1、课程设计进行过程及步骤．．......．....．.．..．........．..４3．２、所遇到的问题及是怎样解决这些问题的．．.．．.．..．....．．..1０3.3、体会收获及建议...．.....．.......．..．．..........．. (1)３．4、参考资料..．.．．.．..．....．.．．..．.．.．................．.104、教师评语..．.．.．....．.．..．..．......．....．．．.．.115、成绩.................．..．........．.．．..．.．．．.11１、概述1.1、目的课程设计的目的在于巩固和加强电子技术理论学习，促进其工程应用，着重于提高学生的电子技术实践技能,培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,了解开展科学实践的程序和基本方法，并逐步形成严肃、认真、一丝不苟、实事求是的科学作风和一定的生产观、经济观和全局观。
１.2、课程设计的组成部分(1)、ＲC正弦波振荡电路（2)、方波—三角波产生电路２、正弦波、方波—三角波设计的内容(1）、ＲC正弦波振荡电路设计一个RC正弦波振荡电路,其正弦波输出为：a.振荡频率: 15９２ Hｚｂ.振荡频率测量值与理论值的相对误差<+5%ｃ．振幅基本稳定ｄ.振荡波形对称,无明显非线性失真(２）、方波—三角波产生电路设计一个用集成运算放大器构成的方波—三角波产生电路。
方波 三角波波形发生器的设计
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级课程电子技术课程设计题目方波三角波波形发生器得设计学号学生姓名指导教师2013年12西安文理学院机械电子工程系课程设计任务书学生姓名专业班级学号指导教师职称教研室自动化课程电子技术课程设计题目方波、三角波波形发生器得设计任务与要求任务:设计能产生方波、三角波波形信号输出得波形发生器、1、输出得各种波形工作频率范围０、02Hz~10k Hz连续可调;2.方波幅值1０V;3。
三角波峰－峰值20Ｖ;各种输出波形幅值均连续可调;4、设计电路所需得直流电源。
要求:1.根据设计任务与指标,初选电路;2.通过调查研究、设计计算,确定电路方案。
开始日期 2013。
12.１3 完成日期2013.1２.2７2013年 1２月２７日目录设计目得……………………………………………４设计任务与要求…………………………………… ４总体设计方案………………………………………５功能模块设计与分析………………………………１0电路得安装与调试…………………………………14实验仪器及元器件清单 (1)４心得体会 (16)一、设计目得1.掌握方波—三角波产生电路得设计方法及工作原理;2.掌握电子系统得一般设计方法;3.掌握常用原件得识别与测试;4.掌握模拟电路得安装测量与调试得基本技能;5.培养实事求就是,严谨得工作态度与严肃得工作作风、二、设计任务与要求任务:设计能产生方波、三角波波形信号输出得波形发生器。
1.方波幅值10V;2.输出得各种波形工作频率范围0、0２Ｈz～１0ｋＨz连续可调;3.三角波峰—峰值20;各种输出波形幅值均连续可调;4.设计电路所需得直流电源。
要求:1.根据设计任务与指标,初选电路;2.通过调查研究、设计计算,确定电路方案、三。
总体设计方案方案一,框图如下图１所示:正弦波信号方波信号三角波信号图1 多种波形发生器原理框图(方案一)文氏桥振荡器(RC串—并联正弦振荡器)产生正弦波输出,其主要特点就是采用ＲＣ串—并联网络作为选频与反馈网络,其振荡频率为f=１/(２RC),改变ＲC得值,可得到不同频率得正弦信号输出。
方波—三角波发生器设计报告
电子工程学院课外学分设计报告题目:方波—三角波函数发生器姓名：学号：专业：通信工程实验室：开放实验室班级：A1011设计时间：2011年月日——年月日评定成绩：审阅教师：陈燕芳目录一、专业综合设计任务 (2)2.1 设计目的 (2)2.2设计任务 (2)2.3课程设计的要求及技术指标 (2)二、方案设计及论证 (2)1．滞回电压比较器 (2)2．方波——三角波发生器 (3)3．方波——三角波发生器的设计 (5)三、实验元器件清单 (5)四、实验的实现与测试 (6)1．滞回电压比较器直流传递特性的测定 (6)2．方波——三角波发生器实现 (6)五、实验注意事项 (7)六、实验总结及心得 (7)七、关于实验的思考 (9)一、专业综合设计任务2.1 设计目的1. 学习由运算放大器组成的方波——三角波发生器电路，提高对运算放大器非线性应用的认识。
2．掌握方波——三角波发生电路的分析、设计和调试方法。
3．能用平时PSpice批侧分析振荡电路。
2.2设计任务设计方波——三角波——函数信号发生器2.3课程设计的要求及技术指标1、设计、组装、调试函数发生器2、输出波形：、方波、三角波；3、要有稳定的输出波形。
4、频率范围： 100HZ~1kHZ, 1HZ~10kHZ；输出电压：方波VP-P≤24V , 三角波VP-P≤6V；波形特性：方波投入tr＜30μs(1KHZ ,最大输出时)，三角波γ△＜2％注明：本次实验为多人合作，分工明确，本人负责电路的分析和调试。
二、方案设计及论证1．滞回电压比较器图10-1为一种滞回电压比较器电路，双稳压管用于输出电压限幅，R3起限流作用，R2和R1构成正反馈，运算放大器当u p>u n时工作在正饱和区，而当u n>u p时工作在负饱和区。
从电路结构可知，当输入电压u in小于某一负值电压时，输出电压u o= -U Z；当输入电压u in大于某一电压时，u o= +U Z。
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模拟电子技术课程设计报告题目名称：方波－三角波波形发生器姓名：学号：班级：目录摘要---------------------------------------------------------------------2关键词------------------------------------------------------------------2一设计任务与要求--------------------------------------------------21.1设计任务-----------------------------------------------------------------------------------21.2 设计要求----------------------------------------------------------------------------------2二电路设计----------------------------------------------------------22.1 方案设计与论证-------------------------------------------------------------------------22.2 电路设计原理----------------------------------------------------------------------------32.2.1 电路原理框图-------------------------------------------------------------------------32.2.2 单元电路设计与计算说明----------------------------------------------------------32.3 原理图--------------------------------------------------------------------------------------42.3.1 总体原理图----------------------------------------------------------------------------42.3.2 PCB图--------------------------------------------------------------------------------42.3.3 EWB仿真调试------------------------------------------------------------------------42.4 元器件选择与验证器材-----------------------------------------------------------------5 2.4.1元器件选择------------------------------------------------------------------------------52.4.2 LM741管脚排列-----------------------------------------------------------------------52.4.3 参数计算-------------------------------------------------------------------------------5三制作与调试--------------------------------------------------------53.1 PCB板的制作-------------------------------------------------------------------------------63.2 电路的装调----------------------------------------------------------------------------------6四调试结论与误差分析----------------------------------------------64.1调试结论-------------------------------------------------------------------------------------64.2 误差分析------------------------------------------------------------------------------------6五设计心得-----------------------------------------------------------------7六参考文献-----------------------------------------------------------7方波-三角波发生电路摘要：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。
在此基础上设计了一种能产生方波----三角波的模块电路,包括了原理图和PCB图。
该电路有主要由积分器、比较器、LM741集成运算放大器，通过用双踪示波器来确定各种波形的幅值及可调频率的上限和下限。
重点阐述了发生器的电路结构及工作原理，分析了单元电路的制作和工作过程并进行了调试，调试结果表明设计的电路是可行的。
关键词：方波、三角波、积分器、比较器一、设计任务与要求1.1设计任务：设计制造能产生方波、三角波的波形发生器1.2设计要求：1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调2、方波幅值为15V3、三角波幅值为20V4、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，改变电路参数值二、电路设计2.1方案设计与论证产生方波、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；2、频率易调，在几个数量级的频带围，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；3、三角波和方波在半周期是时间的线性函数，易于变换其他波形。
2.2 电路设计原理方波-三角波发生电路组成框2.2.2单元电路设计与参数计算1、方波产生电路因为方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。
它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、放电实现使输出状态自动地相互转换。
图1 方波发生电路图图 2 三角波发生电路2、三角波发生电路三角波电路波形可以通过积分电路实现，把方波电压作为积分运算电路的输入，在积分运算电路的输出就得到了三角波。
3、参数计算方波周期、频率计算：T=2RCln(1+2R1/R2) f=1/T副值：Ut=R1/(R1+R2) *Uz三角波副值：Ut=Uz*R1/R2周期、频率计算：T=4*R1*R4*C/R2 f=R2/(4*R1*R4*C)2.3原理图2.3.1．总原理图图3 电路原理图注：需将一个电位器代替电阻R12.3.2、PCB图图4 PCB 图2.3.3 EWB 仿真调试在设计完总原理图时还需进行EWB 仿真调试，主要是为了检验设计的原理图是否可行2.4元器件选择与验证器材2.4.1 元器件选择电阻： 220欧 1个 ，100k 3个 电位器：100K 2个 集成运放LM741：2个电容：4.7nF 1个 稳压二极管：15v 2个验证器材双踪示波器 附铜板2.4.2 集成运算放大器LM741管脚图LM741+-CCU -CC U +oU OA OANCC 12345678三、制作与调试制作和调试是最容易出现错误的环节，因此在制作和调试时我们一定要有条不紊，认真仔细的做好每一步工作。
3.1电路板的制作采用手工绘制单面板。
制作流程为：拓图→刀刻（生成PCB）→腐蚀→打孔→焊接对制作好的PCB板，在焊接之前我们首先要对元器件进行测试，以确保每个元器件的完好可用，检测之后即可按照原理图对元器件进行焊接。
3.2电路的装调由于电压比较器与积分器组成正反馈闭环电路，同时输出方波与三角波，故这两个单元电路可以同时安装。
需要注意的是，安装电位器之前要将其调整到设计值，否则电路可能会不起振。
如果电路接线正确，则在接通电源后，比较器的输出VO1为方波，积分器的输出VO2为三角波，微调前级电位器，使方波的输出幅度满足设计指标要求，调节后一级的电位器，则输出频率可调。
元器件的选择是高性能放大的保证，在实际连线与焊接过程中，运放的参数必须尽可能相同，因此选用了带4集成运算放大器的LM741。
同时为了提高共模抑制比和精确增益调控，运放输入端电阻必须精确匹配。
按设计图安装好电路，稳压电源输出的+15V电压接到集成运放741的7脚， 15V接到集成运放741的4脚，示波器的Ch1接U o1，Ch2接U o2，调整各电位器，使方波、三角波的输出幅度满足设计指标要求。
四、调试结论与误差分析4.1 调试结论：完成实物图，然后使用双踪示波器测量验证，观察输出波形、幅值、频率参数是否符合要求，并记录数据。
（1）仿真调试输出波形（2）调试输出波形（3）数据记录频率最小值误差: 200HZ - 192.3HZ = 7.7HZ；最大值误差： 2.193K － 2K = 0.193K方波幅值误差：15V － 13.6V = 1.4V三角波幅值误差：20V － 20V = 0V4.2 误差分析在EWB仿真试验与实际中有差别。
根据前面所提方案的要求，调试过程主要集中在模拟电子电路部分。
放大电路产生误差的原因很多，一般有：运放的输入偏置电流、失调电压和失调电流及其温漂；电阻器的实际阻值与标称值的误差，且温度变化；另外，电源和信号源的阻及电压变化、干扰和噪声都会造成误差。
五设计心得通过这次对波形发生器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于波形发生器的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真，仿真成功之后才实际接线的。
但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，在实际接线中有着各种各样的条件制约着。
而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为元器件本身的特性而能够成功。