3235.方波—三角波发生器的设计与仿真分析

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三、设计方案的确定
（一）原理图
图4 方波—三角波发生器的原理图
（二）设计的主要参数数据 所示的三角波发生电路中，稳压管的稳压值 6.3Z U V =±,电阻120R =KΩ,225.2R =KΩ,33R =KΩ,45105R R ==KΩ,0.003C F μ=。

（三）设计主要测试点
观察01U 和O U 的波形图，以及查看电压的幅值以及振荡周期的值。

（四）设计电路的模拟软件
Multisim 7
Multisim 是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics 简称IIT 公司)推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理
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四、测试方案
（一）方波—三角波发生器原理图
图5 方波—三角波发生器的连接线框图
表1 实验设备及用途
序号名称主要用途
1 A741集成运放电路元件
2 XSC1示波器观察、测量波形
3 电阻、电容、电位计电路元件
（二）步骤
1.选用测试用的工具，如电阻、稳压管等，按照原理图进行连接电路。

2.双击每个元件，对元件进行赋值及设置元件参数。

3.在对设计的方波—三角波发生器检查无误后，使用Multisim7仿真软件进行仿真。

4.双击XSC1示波器观察U O1及U0的输出波形及幅值、周期。

5.仿真结束后，单击工具栏中的“仿真”，选择“分析”中的“瞬态分析”对其进行仿真。

6.根据所显示的数据，进行计算，将其与理论值比较，进行误差分析。

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课程设计说明书 No 9 五、测试验证结果
（一）用Multisim 7对电路进行波形仿真
检查电路无误后，首先点击工具栏中的“显示记录仪”，再点击工具栏中的“运行/停止分析”，察看所显示的波形。

当运行到适当的时刻时，停止运行。

点击XSC1示波器，可显示模拟仿真波形图。

图6 模拟仿真波形图
由图6可知，其方波—三角波发生器的测量值如下：
方波 U 01 01 6.479 6.550 6.5142
U V +=
= 三角波 U 0 因 0.01650.0030.15.574≈< 则 om =5.574V U
周期 T 2.75 3.166T =
得 1.15ms T =
理论值：
方波 U 01 01 6.3U V =
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三角波 U0 1
om
2
20
6.35
25.2
Z
R
U U V
R
==⨯=
周期T 14
2
44201050.003
1ms
25200
R R C
T
R
⨯⨯⨯
===
点击工具栏中的“显示记录仪”，即为三角波发生电路的波形图：
图7 方波—三角波发生电路波形图
（二）用Multisim 7对电路的瞬态进行仿真
单击工具栏中的“仿真”，选择“分析”中的“瞬态分析”，进入“瞬态分析”对话框。

对其对话框进行设置。

在“分析参数”中，将“初始条件”改为“用户定义”，起始时间和终止时间设为0.004549s和0.007715s。

在“输出变量”中选择结点2、结点4，单击“仿真”即可。

下图即为在0.004549s至0.007715s时间的瞬态波形图。

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图8 方波—三角波发生器的瞬态分析
由图8可知，测量值与理论值之间存在误差。

三角波输出的幅值并未与方波的跳变相对应。

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