三角波、方波、正弦波发生电路

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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。

用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路

用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路

物理与电子工程学院《模拟电路》课程设计题目:用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路专业电子信息工程专业班级14级电信1班学号1430140227学生姓名邓清凤指导教师黄川完成日期:2015 年12 月目录1 设计任务与要求 (3)2 设计方案 (3)3设计原理分析 (5)4实验设备与器件 (8)4.1元器件的引脚及其个数 (8)4.2其它器件与设备 (8)5实验内容 (9)5.1 RC正弦波振荡器 (9)5.2方波发生器 (11)5.3三角波发生器 (13)6 总结思考 (14)7 参考文献 (15)用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路姓名:邓清凤电子信息工程专业[摘要]本设计是用12V直流电源提供一个输入信号,函数信号发生器一般是指自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或仪器。

电路形式可采用由运放及分立元件构成:也可以采用单片机集成函数发生器。

根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,本课题采用UA741芯片搭建电路来实现方波、三角波、正弦波的电路。

[关键词]直流稳压电源12V UA741集成芯片波形函数信号发生器1 设计任务与要求(1)并且在proteus中仿真出来在同一个示波器中展示正弦波、方波、三角波。

(2)在面包板上搭建电路,并完成电路的测试。

(3)撰写课程设计报告。

(4)答辩、并提交课程设计报告书2 设计方案方案一:采用UA741芯片用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路优点:分立元件结构简单,可用常用分立元器件,容易实现,技术成熟,完全能够达到技术参数的要求,造价成本低。

缺点:设计、调试难度太大,周期太长,精确度不是太高。

图1 集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路方案二:用8038制作的多波形信号发生器优点:具有在发生温度变化时产生低的频率漂移,最大不超过50ppm/℃;具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输出;正弦波输出具有低于1%的失真度;三角波输出具有0.1%高线性度;具有0.001Hz~1MHz的频率输出范围;工作变化周期宽,2%~98%之间任意可调;高的电平输出范围,从TTL电平至28V;易于使用,只需要很少的外部条件缺点:成本较高。

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。

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。

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)

课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日摘要本文通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。

将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。

电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。

NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。

本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。

关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, youcan immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。

信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)

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模拟电路课程设计报告设计课题:信号发生器设计班级:10通信工程三班学生姓名:陶冬波学号:2010550921指导教师:设计时间:目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路,改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要: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。

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)综述

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)综述

课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日摘要本文通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。

将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。

电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。

NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

凭借NI Multisim ,你可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用0工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。

本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。

关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and through the triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NI Multisim, you can immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICE simulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisim software in circuit diagram and carry out simulationKey words: power, waveform, comparator, an integrator, a converter circuit, Multisim目录1 设计任务---------------------------------------11.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------12正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 安装正弦波、方波发生器- ------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------134.3调试结果展示------------------------------134.3.1方波实验波形图--------------------------114.3.2三角波实验波形图------------------------114.3.3正弦波实验波形图------------------------124.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标测量与误差分析--------------------135 实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。

在 fpga 内部实现三角波、方波、正弦波生成原理

在 fpga 内部实现三角波、方波、正弦波生成原理

在 fpga 内部实现三角波、方波、正弦波生成原理FPGA(可编程逻辑门阵列)是一种灵活可编程的电子元件,它能够在硬件上实现各种数字电路。

本文将介绍如何在FPGA内部实现三角波、方波和正弦波的生成原理。

生成三角波的原理是通过一个计数器和一个加/减器实现。

计数器以固定速度递增,当计数器值达到上界时,将其反向递减。

这样,计数器的值就会在上下界之间循环波动,从而产生连续的三角波形。

生成方波的原理类似于生成三角波,但区别在于计数器只需递增,不需要递减。

当计数器值小于某个阈值时,输出为高电平;当计数器值大于等于阈值时,输出为低电平。

通过调整阈值和计数器的时钟频率,可以调整方波的周期和占空比。

生成正弦波的原理是利用Look-Up Table(查找表)中存储的正弦值来生成波形。

FPGA内部的ROM(只读存储器)模块通常用于存储这些数字化的正弦值。

通过一个计数器作为地址输入,每个时钟周期从Look-Up Table中读取一个正弦值并输出。

通过调整计数器的时钟频率和Look-Up Table的大小,可以调整正弦波的频率和精度。

在FPGA内部实现三角波、方波和正弦波的过程还需要使用其他的逻辑电路,例如时钟模块、计数模块和输出模块等。

时钟模块用于提供一个稳定的时钟信号,用于驱动计数器。

计数模块用于生成递增和递减的计数器值。

输出模块用于将生成的波形信号输出至外部设备。

为了实现这些波形生成,需要使用HDL(硬件描述语言)如Verilog 或 VHDL 编写对应的逻辑电路描述代码,并使用FPGA开发工具进行编译和综合,最后生成比特流文件用于FPGA配置。

通过在FPGA内部实现三角波、方波和正弦波的生成原理,我们可以在数字电路中灵活地应用这些波形信号。

例如,在音频领域可以用来产生声音效果,在通信系统中可以用作调制信号等。

对于学习和理解数字信号处理的同学们,了解此基础知识对于深入研究和实践都具有指导意义。

正弦波信号电路设计

正弦波信号电路设计

正弦波、方波、三角波 信号电路设计本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz ~30KHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。

一、电源:根据设计所要求的性能指标,选择集成三端稳压器。

因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器。

可调式集成稳压器,常见的主要有CW317、CW337、LM317、LM337。

317系列稳压器输出连续可调的正电压,337系列稳压器输出连可调的负电压,可调范围为1.2V~37V ,最大输出电流m ax O I 为1.5A 。

稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。

其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。

LM317系列和LM337系列的引脚功能相同,管脚图和典型电路如图4-5和图4-6。

图4-5 管脚 图4-6典型电路输出电压表达式为: ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11125.1R RP U o 式中,1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压REF V ,此电压加于给定电阻1R 两端,将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器1RP ,电阻1R 常取值ΩΩ240~120,1RP 一般使用精密电位器,与其并联的电容器C 可进一步减小输出电压的纹波。

图中加入了二极管D ,用于防止输出端短路时10µF 大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。

LM317其特性参数:输出电压可调范围:1.2V ~37V输出负载电流:1.5A输入与输出工作压差ΔU=U i -U o :3~40V能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。

整体稳压电路原理图二、主电路〖方案一〗由文氏电桥产生正弦振荡,这一方案为一开环电路,结构简单,产生的正弦波和方波的波形失真较小文氏电桥振荡器正弦波发生器:又称文氏电桥振荡器,如图1-3-1所示,其中A 放大器由同相运放电路组成,图3-4-2,因此, )1(12R R V V A d o v +==图3-4-1图3-4-2F 网络由RC 串并联网络组成,由于运放的输入阻抗Ri 很大,输出阻抗Ro 很小,其对F 网络的影响可以忽略不计,从图3-4-3有RCj R C j R RC j RV V F o f v ωωω++++==111)1(3)1)(1(2CC R j R R R C j R RC j R ωωωω-+=+++=由自激振荡条件:T=AF=1有1)1(32=-+=CC R j R R A F A v v v ωω 所以上式分母中的虚部必须为零,即 012=-CC R ωω RC10=⇒ω振荡频率 上式的实部为1,即 13=⋅RR A v 3=⇒v A 起振条件对图3-4-2同相运放, 121R R A v += 须满足122R R = 以上分析表明:① 文氏电桥振荡器的振荡频率RC10=ω,由具有选频特性的RC 串联网络决定。

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。

三,三角波、方波、正弦波

三,三角波、方波、正弦波

波形发生电路的设计一、课题:波形发生电路二、主要技术指标:能输出正弦波、方波、三角波。

正弦波Vpp=10V,f=160HZ;方波Vpp=6V,f=160HZ;三角波Vpp=4V,f=160HZ;方波Vpp=6V,f=160HZ。

三、方案论证及选择:(1)方波:方波产生电路是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生电路。

由于方波包含了极丰富的谐波,因此,这种电路又成为多谐振荡电路。

这是在迟滞比较器的基础上连了一个积分电路,把输出电压经Rf,C反馈到集成运放的反向端。

在运放的输出端引入限流电阻R和两个背靠背的稳压管就组成了一个双向方波发生的电路。

(2)三角波:三角波产生电路主要是积分电路的正向和反向充放电时间常数相等。

即与锯齿波产生的差别。

积分电路利用虚地的概念,电容C存在的漏电流也是产生误差的原因之一,选用泄漏电阻大的电容器可减少这种误差。

(3)正弦波:从结构上看,正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

振幅平衡和相位平衡是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。

四、系统组成框图:系统由三个相对独立的分模块组成。

首先由选频网络选出电路的噪音中频率,符合选频网络的频率特性的一支通过放大然后输出正弦波。

正弦波输出后,以该信号做为信号源作为下一级的输入,从而输出方波。

同理,方波输入下一级积分电路中经过积分电路积分产生三角波。

五、单元电路设计及说明:1.正弦波信号产生单元:下图电路为桥式振荡电路。

该电路由三部分组成,即放大电路、选频网络和反馈网络。

其选频网络的频率特性如下:1211,;11rj cr r j cZ r Z j c j c j c r j c ωωωωωω+=+===++反馈网络的反馈系数为2212();13()v Z j cRF s Z Z j cR j cR ωωω==+++由此可得RC 串并联选频网络的幅频响应即相频响应为2001;3()v F j ωωωω=+-0()arctan;3f ωωωωϕ-=-由上两式知当00112f f rc rc ωωπ====或时,幅频响应的幅值为最大,即max 1;3F =相应的相频响应的相位角为零,即0;f ϕ=此时输出电压的幅值最大,并且输出电压为输入电压的3倍。

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)

基于LM324的方波、三角波、正弦波发生器(含原理图)

课程设计(论文)说明书题目:方波、三角波、正弦波发生器院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:2012年12 月 5 日摘要本文通过介绍一种电路的连接,实现函数发生器的基本功能。

将其接入电源,并通过在显示器上观察波形及数据,得到结果。

电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过差分放大器电路得到正弦波,得到想要的信号。

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本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。

关键词:电源、波形、比较器、积分器、MultisimAbstractThis paper introduces a circuit connection, to achieve the basic functions of function generator. Their access to power, and through the display of waveform and data, and get the result.A voltage comparator to achieve a square wave output, in turn connected integrator triangle wave, and throughthe triangle wave - sine wave conversion circuit to see the sine wave, the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and powerful simulation, an quickly, easily, efficiently for circuit design and verification. With NIMultisim, youcan immediately create a complete component library circuitdiagram, and the use of 0 industry standard SPICEsimulator to mimic circuit behavior. This design is the use of Multisimsoftware in circuit diagram and carry out simulationKey words:power,waveform,comparator,an integrator,a converter circuit,Multisim目录1 设计任务---------------------------------------1 1.1 电路设计任务------------------------------11.2 电路设计要求------------------------------1 2正弦波、方波发生器的组成------------------------12.1 原理框图----------------------------------12.2 原理分析----------------------------------12.3 放大器功能及管脚图------------------------23 系统中各模块设计--------------------------------23.1方波-三角波-正弦波-------------------------23.1.1方波形仿真图-----------------------------43.1.2三角波仿真电路图以及仿真图---------------43.1.3正弦波仿真图-----------------------------63.1.4实验设计电路图---------------------------63.1.5实验电路PCB图---------------------------73.1.6参数设计---------------------------------73.2元器件型号---------------------------------94 电路调试---------------------------------------104.1 装置正弦波、方波发生器-------------------134.2调试正弦波、方波发生器---------------------13 4.3调试结果展示------------------------------13 4.3.1方波实验波形图--------------------------11 4.3.2三角波实验波形图------------------------11 4.3.3正弦波实验波形图------------------------12 4.3.4实际电路图及实物图展示------------------124.4性能指标丈量与误差分析--------------------13 5实验总结--------------------------------------13谢辞、参考文献-----------------------------------14一设计任务1.1 任务设计制作一个方波-三角波-正弦波发生器。

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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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、C1=C2。

即f=f0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°≈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,要求输出电压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,要求输出电压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,要求输出电压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 <0.278UImax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1kΩ。

当ωt=25°~50°时,电压增益为0.809,要求D1导通,则应满足:13//110.8096R R R =,解出R13=4.236k 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、力立,《电工电子技术实验》4、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。

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