正弦波-方波-三角波发生电路

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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

《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。

实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器

实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器

实验六-方波—三角波—正弦波函数发生器六.方波-三角波-正弦波函数发生器一、实验目的函数信号发生器是一种可以同时产生正弦波、三角波和方波信号电压波形的电路,调节外部电路参数,还可以获得占空比可调的锯齿波、阶梯波等信号的电压波形。

本实验主要是掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。

二、设计任务要求频率范围:100~1000Hz,1000~10000Hz输出电压:方波V pp≤24V三角波V pp=6V正弦波V pp=1V波形特征:方波t r<100μs三、实验原理本实验方波-三角波-正弦波的设计电路如下图所示:由比较器、积分器和反馈网络组成振荡器,比较器所产生的方波通过积分器变成三角波,最后利用差分放大器传输特性曲线,将三角波转换成正弦波。

具体的电路设计如下图所示,三角波-方波产生电路是把比较器与积分器首尾相连,而三角波-正弦波的变换电路采用的是单端输入-单端输出差动放大电路输入输出方式。

下面将仔细分析两个子电路。

①方波-三角波产生器方波-三角波产生器有很多种,此次试验是采用把比较器和积分器首尾相连构成方波-三角波产生器的方式,具体分析电路如下所示:集成运放A 2的输出信号三角波V O2为A 1的输入信号V 1,又因为A1的反相端接地,可得三角波输出V O2的峰值V O2m 为V O2m =ZP V R R R 132+式中的V Z 为方波的峰值电压。

因积分电路输出电压从0上升到V 1m 所需时间为1/4T,故RCT V dt R V CV R R R V Z TZ Z P MO 4141322==+=⎰其中R=R 4+R P2 ()C R R R R R T p p 132424++=从上述分析关系可得,调节R P2和电容C 的大小可改变振荡频率,改变R 2/(R P1+R 3)的比值可调节三角波的峰值。

② 三角波-正弦波产生电路三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示:在电路两边对称的理想条件下,流过理想的恒流源R E 的电流I O 不会随差模输入电压而变化,晶体管工作在放大区时,它的集电极电流近似为: TBE V V S E C e I I I 1111=≈α TBE V V S E C eI I I 2222=≈α假设α≈1时, )1()1(12112121TBE BE V V VC C C C C C O eI I I I I I I -+=+=+≈由于V id =V BE1-V BE2 则TidV V OC eI I -+=11同理Tid V V OC eI I+=12分析表明,如果差分电路的差模输入V id 为三角波,则I c1与I c2的波形近似为正弦波,因为单端输出电压V o3也近似为正弦波,实现了三角波-正弦波变换。

正弦波方波三角波发生电路设计

正弦波方波三角波发生电路设计

正弦波方波三角波发生电路设计正弦波、方波、三角波是最基本且常见的三种波形,它们在电路设计和信号处理中都扮演着重要的角色。

本文将分别介绍正弦波、方波、三角波的定义和性质,以及各自的发生电路设计。

一、正弦波正弦波又称余弦波,是一种连续的周期波形。

它在医学、物理、工程等领域都有广泛的应用,例如在音频信号、交流电电压、电子设备测试等方面。

正弦波的特点是相邻点之间的函数值呈恒定的周期波动,可以表达为如下形式:s(t) = A*sin(ωt + φ)其中,A是振幅,ϖ是角频率,t是时间,φ是初始位相。

正弦波的发生电路通常采用谐振电路,它的原理是在一个由电感L和电容C构成的电路中,电容C和电感L之间的能量不断地在两者之间转换,从而形成一种振荡现象。

二、方波方波是一种以矩形波形为特点的电压或电流信号。

它的主要特点是周期性变化的幅度在等时刻内有两个值,从而形成了一种方形波形。

方波在数字电路设计、计算机科学等领域中广泛应用。

正如所提到的,方波的每个周期平均而言都是0,并且其平均值为周期内所有0和1的幅度之和的平均值。

方波可以由许多方法生成,其中一个常见的方法是使用555定时器。

三、三角波三角波是一种以三角形形状为特征的波形。

它在音频合成、信号处理、电力电子、仪器仪表等方面有广泛的应用。

三角波的每个周期都包含三种状态,即负斜率、零斜率和正斜率,从而创建了像三角形一样的外观。

三角波的发生电路是使用一个以放大器为基础的单元,该单元包含一个与反馈电容相连接的积分器。

作为输入的脉冲波被转换为三角波,而反馈电容C使输出波形的斜率恒定。

可以通过调整计时常数、放大器增益和电容C的大小来调整三角波的频率和振幅。

实验四波形发生与变换电路设计

实验四波形发生与变换电路设计

实验四波形发生与变换电路设计实验目的:1.了解波形发生电路的基本原理和设计方法。

2.了解电位器在波形发生电路中的应用。

3.掌握使用运算放大器实现波形发生电路的方法。

4.学会使用双稳态多谐振荡电路。

实验仪器:1.AD623全差动放大器芯片。

2.电位器。

3.电容器。

4.电阻器。

5.示波器。

6.功放芯片。

7.函数发生器。

8.蓝色草图记录纸。

实验原理:1.正弦波发生电路设计:正弦波发生电路是由运算放大器构成的,其主要由一个反相输入端,一个非反相输入端,以及一个输出端组成。

当输入端应用一定的正弦波信号时,通过运算放大器放大后,输出端可以得到相应的正弦波信号。

通过调节反相输入端和非反相输入端之间的电阻比例,可以改变输出端的幅度。

2.方波发生电路设计:方波发生电路是由运放和与运放相关的电阻、电容等元器件组成的。

电容的充放电过程可以实现方波的产生。

当电容放电时,输出端输出低电平,当电容充电时,输出端输出高电平。

通过改变电容的充放电时间和电压比例,可以改变输出端的频率和占空比。

3.三角波发生电路设计:三角波发生电路是由运放和与运放相关的电阻、电容等元器件组成的。

根据电容充放电的特性,可以通过改变电容充放电的时间常数,来实现产生三角波信号。

通过改变电容充放电的时间常数,可以改变输出端的频率。

实验步骤:1.正弦波发生电路设计:(2) 通过一个蓄电池连接 AD623 的 Vref 引脚来为芯片供电。

(3)将正弦波输入电压连接到AD623的非反相输入端。

(4)通过调节电位器的阻值,改变反相输入端和非反相输入端之间的电阻比例。

(5)连接示波器,观察并记录输出端的正弦波形状和幅度。

2.方波发生电路设计:(1)连接运放芯片。

(2)连接电位器,将其接入运放的非反相输入端。

(3)连接一个电容器。

(4)连接电阻器,用于调节电容充电和放电时间。

(5)连接示波器,观察并记录输出端的方波形状和频率。

3.三角波发生电路设计:(1)连接运放芯片。

【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路

【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路

【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路要实现从正弦波到三角波再到方波的转换电路,可以使用集成运算放
大器(Op-Amp)和滞回器电路。

以下是实现该转换电路的步骤:
1. 正弦波至三角波的转换:将正弦波输入到一个比较器电路中。

比较
器电路由一个集成运算放大器和两个电阻组成。

其中一个电阻连接到
一个固定电压源,另一个电阻连接到一个可调电压源,可调电压源的
输出与正弦波输入相连。

比较器电路会将正弦波与一个参考电压进行
比较,并根据比较结果输出高电平或低电平。

通过调节可调电压源的
电压,可以改变比较器的输出电平,从而实现正弦波至三角波的转换。

2. 三角波至方波的转换:之前得到的三角波接入一个滞回器电路中。

滞回器电路也由一个集成运算放大器和两个电阻组成。

其中一个电阻
连接到固定电压源,另一个电阻连接到滞回器电路的输出端。

滞回器
电路会将三角波的波峰和波谷进行限幅,输出一个具有较高/低电平的
方波信号。

需要注意的是,电阻值的选择以及比较器和滞回器电路的参数设置,
都会影响转换电路的性能和效果。

可根据具体需求进行调整。

方波三角波正弦波产生电路

方波三角波正弦波产生电路
本文设计的波形发生器采用集成运算放大器、电阻和电容等简单电路元件,实现了波形的产生与转换。工作原理主要是通过555定时器组成的多谐振荡器来产生方波,随后利用积分电路将方波转换为三角波,再通过低通正弦波波形的崎变。此外,本文还详细介绍了所使用的关键元件,如NE555计时IC和LF356 JFET输入型运算放大器,这些元件的特性使得电路具有高精度、高稳定度和低成本等优点。在电路板的制作与调试过程中,需要注意元件的安置、焊接质量以及电路板的测试方法,包括静态调试和动态测试,以确保电路板的正常工作。通过本次实验,不仅提高了同学们的动手能力和测试技术能力,还学会了如何设计电路、熟练电路焊接方法以及掌握调试方法与测试参数。

正弦波、方波、三角波发生电路解析

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i X =0,所以i X =fX 。

由于正、负号的改变,正反馈的放大倍数为:F AA A -=1f,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..=F A幅度平衡条件:|..F A |=1相位平衡条件:ϕAF = ϕA +ϕF = ±2n π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|..|>F A 这称为起振条件。

三角波、方波、正弦波发生电路

三角波、方波、正弦波发生电路

波形【2 】产生电路请求:设计并制造用分立元件和集成运算放大器构成的能产生方波.三角波和正弦波的波形产生器.指标:输出频率分离为:102H Z.103H Z和104Hz;方波的输出电压峰峰值V PP≥20V(1)计划的提出计划一:1.由文氏桥振荡产生一个正弦波旌旗灯号.2.把文氏桥产生的正弦波经由过程一个过零比较器从而把正弦波转换成方波.3.把方波旌旗灯号经由过程一个积分器.转换成三角波.计划二:1.由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路.2.然后经由过程低通滤波把三角波转换成正弦波旌旗灯号.计划三:1.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)计划的比较与肯定计划一:文氏桥的振荡道理:正反馈RC收集与反馈歧路构成桥式反馈电路.当时,F=1/3.Au=3.然而,起振前提为Au略大于3.现实操作时, R1=R2.C1=C2.即f=f假如要知足振荡前提R4/R3=2时,起振很慢.假如R4/R3大于2时,正弦波旌旗灯号顶部掉真.调试艰苦.RC串.并联选频电路的幅频特征不对称,且选择性较差.是以废弃计划一.计划二:把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环体系,就构成三角波产生器和方波产生器.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主动翻转形成方波,如许即可构成三角波和方波产生器.经由过程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规模很小的情形下应用.然而,指标请求输出频率分离为102H Z.103H Z和104Hz.是以不知足应用低通滤波的前提.废弃计划二.计划三:方波.三角波产生器道理如同计划二.比较三角波和正弦波的波形可以发明,在正弦波从零逐渐增大到峰值的进程中,与三角波的差别越来越大;即零邻近的差别最小,峰值邻近差别最大.是以,依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.并且折线法不受频率规模的限制.分解以上三种计划的优缺陷,最终选择计划三来完成本次课程设计.(3)工作道理:1.方波.三角波产生电路道理该电路由滞回比较器和积分器构成.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,并且不是+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随时光的增加线性降低,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随时光增加线性增大,一旦u02=+Ut,再稍微增大,uo1将从-Uz 跃变为+Uz,回到初态.电路反复上述进程,因而产生自激振荡.由上剖析,u01是方波,且占空比为50%,幅值为Uz ±;u02是三角波,幅值为Ut ±.取正向积分进程,正向积分的肇端值-Ut,终了值+Ut,积分时光为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 =,整顿可得:24812R f R R C =. 2.正弦波产生电路道理折线法是用多段直线逼近正弦波的一种办法.其根本思绪是将三角波分成若干段,分离按不同比例衰减,所获得的波形就近似为正弦波.下丹青出了波形的1/4周期,用四段折线逼近正弦波的情形.图中UImax 为输入三角波电压幅值.依据上述思绪,可以采用增益主动调节的运算电路实现.应用二极管开关和电阻构成反馈通路,跟着输入电压的数值不同而转变电路的增益.在ωt=0°~25°段,输出的“正弦波”用此段三角波近似(二者重合),是以,此段放大电路的电压增益为1.因为ωt=25°时,标准正弦波的值为sin25°≈0.423,这里uO=uI=25/90UImax≈0.278UImax ,所以,在ωt=90°时,输出的“正弦波”的值应为uO=0.278/0.423UImax≈0.657UImax .在ωt=50°时,输入三角波的值为uI=50/90UImax≈0.556UImax,请求输出电压uO=0.657UImax×sin50°≈0.503UImax,可得在25°~50°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0.503−0.278)/(0.556−0.278)=0.809.在ωt=70°时,输入三角波的值为uI=70/90UImax≈0.778UImax,请求输出电压uO=0.657UImax×sin70°≈0.617UImax,可得在50°~70°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0617−0.503)/(0.778−0.556)=0.514.在ωt=90°时,输入三角波的值为uI=UImax,请求输出电压uO≈0.657UImax,可得在70°~90°段,电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0.657−0.617)/(1−0.778)=0.180. 下页图所示是实现上述思绪的反相放大电路.图中二极管D3~D5及响应的电阻用于调节输出电压u03>0时的增益,二极管D6~D8及响应的电阻用于调节输出电压u03<0时的增益.电路的工作道理剖析如下.当输入电压uI <0.278UImax时,增益为1,请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1kΩ.当ωt=25°~50°时,电压增益为0.809,请求D1导通,则应知足:13//110.8096R R R =,解出R13=4.236k Ω.因为在ωt=25°这一点,D1开端导通,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0.278UImax .取UImax=10V ,Uth=0.7V ,则有100.278(15)14(15)0.74.23614R R ⨯--+-=+解出R14=31.97k Ω.电阻取标准值,则R13=4.22k Ω,R14=31.6k Ω.其余剖析如上.须要解释,为使各二极管可以或许工作在开关状况,对输入三角波的幅度有必定的请求,假如输入三角波的幅渡过小,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因为方波前后沿与用作开关的器件U1A 的转换速度SR 有关,是以当输出方波的反复频率较高时,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,重要事集成放大器参数非幻想所致.是以为了减小积分误差,应选用输入掉调参数(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.反比拟例运算放大器请求放大不掉真.是以选择信噪比低,转换速度SR 高的运算放大器.经由芯片材料的查询,TL082 双运算放大转换速度SR=14V/us.相符各项指标请求.②选择稳压二极管稳压二极管Dz 的感化是限制和肯定方波的幅度,是以要依据设计所请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,平日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,电位器为周详电位器.④电容为通俗瓷片电容与电解电容.(5)仿真与调试按如下电路图衔接衔接完成后仿真,仿真组图如下仿真完成后开端焊接电路,焊接完成后开端调试,调试组图如下:.(5)总结该设计完整知足指标请求.第一:下限频率较高:70hz.原因剖析:电位器最大阻值和相干电阻阻值的参数不准确.改良:用阻值周详电位器和电阻.第二:正弦波在10000HZ时,波形已变坏.原因剖析:折线法中各电阻阻值不精准,TL082CD不知足参数请求.改良:采用精准电阻,用NE5532代替TL082CD..(6)心得领会“掉败乃成功之母”.从始时的调试到最后完成课程设计阅历了多次掉败.不能半途而废,永不废弃的精力在本身选择的道路上保持走下去!在此次设计进程中,表现出本身单独设计的才能以及分解应用常识的才能,领会了学乃至用.并且从设计中发明本身日常平凡进修的不足和薄弱环节,从而加以填补.时,此次模仿电子课程设计也让我熟悉到以前所学常识的不深刻,基本不够扎实,乃至于此次在设计电路图的时刻,须要反复翻阅教材的常识.我深深知道了常识连贯应用的重要性.(7)参考书目:1.童诗白.华成英,《模仿电子技巧基本》2.吴慎山,《电子技巧基本试验》3.周誉昌.蒋力立,《电工电子技巧试验》4.广东工业大学试验教授教养部,《Multisim电路与电子技巧仿真试验》(8)元件清单。

设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路

设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路

目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (133)7 参考文献 (144)I1 课程设计的目的与作用1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。

2.培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。

通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。

3.通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范,能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。

5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1)输出各种波形工作频率范围:10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。

模拟电子电路课程设计——正弦波-三角波-方波函数发生器

模拟电子电路课程设计——正弦波-三角波-方波函数发生器

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:正弦波-三角波-方波函数发生器初始条件:具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、频率范围三段:10~100Hz,100 Hz~1KHz,1 KHz~10 KHz;2、正弦波Uopp≈3V,三角波Uopp≈5V,方波Uopp≈14V;3、幅度连续可调,线性失真小;4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排:一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1.综述...........................................................1 1.1信号发生器概论...................................................1 1.2 Multisim简介....................................................21.3集成运放lm324简介...............................................32.方案设计与论证...............................................4 2.1方案一...................................................4 2.2方案二..................................................42.3方案三..................................................53.单元电路设计..............................................6 3.1正弦波发生电路的工作原理...............................6 3.2正弦波变换成方波的工作原理.............................8 3.3方波变换成三角波的工作原理.............................93.4正负12V直流稳压电源的设计............................104.电路仿真................................................124.1总波形发生电路............................................124.2正弦波仿真................................................134.3方波仿真...................................................144.2三角波仿真...............................................145.实物制作与调试..........................................155.1焊接过程.............................................155.2 实物图...............................................155.3调试波形.............................................186.数据记录................................................197.课设总结................................................208.参考书目................................................219.附录....................................................22 本科生课程设计成绩评定表....................................241.综述1.1信号发生器概论在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。

【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路

【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路

【multisim】正弦波-三角波-方波转换电路正弦波-三角波-方波转换电路是一种电路设计,可以将输入的正弦波
信号转换为三角波信号或方波信号。

以下是一个简单的示例电路设计:材料:
- 电源供应
- 运算放大器
- 电阻
- 电容
- 开关
步骤:
1. 将电源供应连接到运算放大器的正极和负极。

2. 将一个电阻连接到运算放大器的负极,并将另一个电阻连接到运算
放大器的输出端。

3. 将这两个电阻连接到一个开关上。

4. 将一个电容连接到运算放大器的输出端,另一端连接到运算放大器
的负极。

5. 将开关设置为关闭状态。

6. 连接输入的正弦波信号到运算放大器的正极。

7. 连接示波器或者峰值检测器到运算放大器的输出端,以输出转换后
的波形。

工作原理:
当开关关闭时,输入的正弦波信号通过电阻和电容组成的RC网络,经
过滤波后形成三角波信号。

当开关打开时,电容的充电和放电过程,
使输出信号变为方波信号。

通过控制开关的打开和关闭状态,可以在
正弦波、三角波和方波之间切换。

以上是一个简单的示例电路设计,实际的电路设计可能会根据具体的
需求和材料进行调整和改进。

使用电路设计软件(如Multisim)可以
帮助进行电路模拟和优化。

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

lm358正弦波方波三角波产生电路LM358是一种双通道运算放大器,具有低功耗和宽电源电压范围等特点,非常适合用于信号处理、滤波以及波形生成电路。

在本文中,我们将针对LM358正弦波、方波和三角波产生电路展开探讨,并提供详细的电路设计原理和实现步骤。

1. LM358正弦波产生电路正弦波产生电路是一种基本的波形生成电路,能够产生具有稳定幅值和频率的正弦波信号。

使用LM358运算放大器和一些基本的无源元件,我们可以设计出简单而稳定的正弦波产生电路。

我们需要通过一个RC 网络将运算放大器配置为反馈振荡电路。

通过调整RC网络的参数,可以实现所需频率的正弦波输出。

需要注意的是,为了稳定输出的幅值和频率,我们需要精心选择和调整电阻和电容的数值。

2. LM358方波产生电路方波产生电路是一种能够生成具有固定占空比和频率的方波信号的电路。

使用LM358运算放大器和几个简单的元件,我们可以设计出稳定的方波产生电路。

我们可以将LM358配置为比较器,通过设置阈值电压和反馈电阻,可以实现所需频率和占空比的方波输出。

需要注意的是,选择合适的电阻和电容数值,可以使得方波输出的上升和下降沿更加陡峭。

3. LM358三角波产生电路与正弦波和方波不同,三角波产生电路能够生成具有线性变化斜率的三角波信号。

同样地,我们可以利用LM358运算放大器和几个简单的元件设计出稳定的三角波产生电路。

我们可以将LM358配置为积分放大器,通过输入一个方波信号,并将其积分,可以得到具有线性变化斜率的三角波输出。

调整输入方波的频率和幅值,可以进一步调整三角波输出的频率和幅值。

总结回顾通过对LM358正弦波、方波和三角波产生电路的探讨,我们可以看到LM358作为运算放大器在波形生成电路中的灵活性和高性能。

通过精心设计和调整,我们可以实现稳定、精确和灵活的波形输出。

值得一提的是,LM358产生的波形信号可以应用于各种信号处理和波形调制电路中,具有广泛的应用前景。

正弦波-方波-三角波产生电路

正弦波-方波-三角波产生电路

正弦波-方波-三角波产生电路综述:正弦波、方波和三角波是按照不同波形的原理产生的电路。

此外,它们之间也存在着共同点,例如,它们都是复用的技术,均可利用振荡电路来产生多种波形。

本文旨在介绍正弦波、方波和三角波的电路原理,以及它们之间的异同点。

一、正弦波产生电路原理正弦波的产生原理,可以是指振荡电路的基本原理,或者是采用某种数字信号处理方法产生出来的。

振荡电路就是利用低压脉冲充电器充电电容,再将电容中的电荷引到另一个电荷;反复循环这个过程,便可形成一种“弹簧”式的脉冲振荡,从而形成正弦波。

按照数字信号处理的原理,把波形的高和低电压写入某种字段,用现有的处理器进行转换,便可以生成正弦波。

方波的产生电路利用了一种特殊的振荡电路来实现,它主要由四部分组成:加法->正弦波发生器->交织多路反馈网络、平衡多路反馈网络。

正弦波发生器可以产生必须控制电压大小,频率和起点电压起点(最低电压和最高电压)的正弦波;交织多路反馈网络用来调节正弦波的峰峰电压;平衡多路反馈网络则用来消除正弦波的一半电压,形成方波。

三角波产生电路也是基于共oscilla tor振荡原理实现,它利用振荡器来实现,只需改变振荡器的结构即可产生三角波。

比如,采用增益电子管、三极管和整流电路组成的振荡器,在控制调节的过程中,可以产生不同类型的振荡,从而得到完美的三角波。

四、正弦-方-三角波的异同点同点:三者都可以通过振荡电路或数字信号处理来产生。

不同点:(1)振荡电路原理上,正弦波是由低压脉冲电路充放电,产生弹性振荡;方波是利用加法/正弦/交织/反平衡振荡电路来完成;而三角波则需要增益电子管、三极管和整流电路组成振荡器,控制调节获取完美的三角波。

(2)如果以数字信号处理来产生各类波形,则不存在性质上的差别,就是利用现有的处理器,把波形的高和低电压写入某种字段,进行转换,即可产生对应的波形。

本文对正弦-方-三角波的产生电路及其异同点进行了简要说明。

正弦波-方波-三角波发生电路设计

正弦波-方波-三角波发生电路设计

东华理工大学长江学院课程设计报告正弦波-方波-三角波发生电路设计学生姓名:专业:班级:指导教师:正弦波-方波-三角波发生电路设计函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。

根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。

为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。

产生正弦波、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;也可以首先产生正弦波,再将正弦波变成方波-三角波或将方波变成三角波等等。

本课题采用先产生正弦波,再将方波变换成三角波的电路设计方法,本课题中函数发生器电路组成框图如下所示:由比较器和积分器组成正弦波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,目录1、正弦波发生器 (3)2、方波发生器 (4)3、三角波发生器 (7)4、正弦波-方波-三角波发生器 (9)5、总电路图、元器件清单 (10)6、心得体会及参考文献 (11)简述:方波、正弦波、三角波是电子电路中经常用到的信号,设计一个正弦波-方波-三角波发生电路。

具体技术要求如下:(1)正弦波-方波-三角波的频率在100Hz-20KHz范围内连续可调;(2)正弦波和方波的信输出幅度为6V,三角波的输出幅度在0-2V之间连续可调;正弦波的失真度r5%;(4)设计上述电路工作所需的直流稳压电源电路。

使用仪器及测量仪表:选用元器件(1).集成运放F007(a741);(2)稳压及开关二极管;(3)电阻、电容、电位器若干。

测量仪表(1)直流稳压电源;(2)示波器;(3)万用表(4)频率计(5)交流电压表一、正弦波发生器其振荡频率为1kHz。

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一设计实验目的
(1)掌握电子系统的一般设计方法
(2)掌握模拟IC器件的应用
(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)掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决
调试中所发生的问题
(6)学会撰写课程设计报告
(7)培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风
(8)培养综合应用所学知识来指导实践的能力
(9)完成一个实际的电子产品;进一步提高分析问题、解决问题的能力
设计一个正弦波-方波-三角波发生电路
(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%。

二实验中的仪器设备
三实验所用电路
调节方波脉冲宽度
调节正弦波失真程度
调节方波电压大小
调节反馈电路的放大倍数
四实验结果
1.正弦波-方波-三角波的频率在~范围内连续可调;对应的时,对应的电容大小为1uf;对应的时,对应的电容大小为
2.方波的输出幅值为6V;正弦波的一级输出幅值为,二级输出幅值为;三角波峰值在0~4V内连续可调
3.正弦波失真度
一讨论
1.实验中发生的问题
(1) 我们由一级电路得到的方波峰峰值达到24V左右,后通过分压电路得到
所需要的方波电压峰值为6V
(2) 正弦波也可以通过负反馈电路适当放大
2.建议或其它
555电路产生方波,通过RC电路得到三角波,也可以通过积分器得到三角波,三角波到正弦波的转化,可以通过RC电路,或者通过低通滤波器,另外频率的调节可以通过可调电容!
器件清单表:
数量
LM358芯片 1
电阻
R8=R9 22kΩ 2
R1 1kΩ 1
R2 62kΩ 1
R3 100Ω 1
R4=R5=R6=10k 3
可调电阻 A 20k 1
R10 100k 1
电容 C3=470nF 1
C4=C5=10nF 2
可调电容 A=B=20nF 2
直流电源 Vcc=6v 1
555电路板 1
接地线
总结:
利用555电路完成相应的三种波形的转换,具有一定频率的方波转换得到相应的正弦和三角!但对三角波和正弦波的失真率不能有充分的保证!幅值也不能达到相应的标准.后面接一个负反馈放大电路,使得三角波幅值可调,通过改变滑动变阻器R10.
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,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。

差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。

特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。

波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

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