多种波形发生器
555构成的多种波形发生器电路
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555构成的多种波形发生器电路(二)555构成的多种波形发生器(一)TL431高精度的恒流源电路单电源同相输入式交流放大电路图时间:2011-02-05 08:45来源:未知作者:电路图点击:12次电源Vcc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位由于C隔直流,使RF引入直流全负反馈。
所以,静态时运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压串联负反馈。
放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri=R1/R2/rif≈R1/R2,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。
负电压的产生电路图(非常好)时间:2011-02-13 07:24来源:未知作者:电路图点击:97次正电压的用处不用我说了,在电子电路中我们常常需要使用负的电压,比如说我们在使用运放的时候常常需要给他建立一个负的电压。
下面就简单的以正5V电压到负电压5V为例说一下他的电路。
通常我需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片,但这些芯片都比较贵比如ICL7600,LT1054等等。
哦差点忘了MC34063了这个芯片使用的最多了,关于34063的负压产生电路我这里不说了在datasheet中有的。
下面请看我们在单片机电子电路中常用的两种负压产生电路。
现在的单片机有很多都带有了PWM输出,我们在使用单片机的时候PWM很多时候是没有用到的用他辅助产生负压是不错的选择。
上面的电路是一个最简单的负压产生电路了。
他使用的原件是最少的了我们只需要给他提供1kHZ左右的方波就可以了,相当的简单。
这里需要注意这个电路的代负载能力是很弱的,同时在加上负载后电压的降落也比较大。
由于上面的原因产生了下面的这个电路LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器, 除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
一种基于FPGA的多种波形发生器的设计
![一种基于FPGA的多种波形发生器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/30af45ed9b89680203d82545.png)
31 任 意 波 形 的形 成 .
对 于产生 任 意波形 ,本文 设计 了 2种方 法 : 图法和公 式 法 。绘 图法 是根 据 实 际需要 画 出想得 到 的 绘
波形 图, 其特点是简单方便 ,但这种方法产生出来 的信号精度不是很高 。在绘 图法中 , 主要用到 M tb a a l 中的两个 函数 ,g p t 鼠标输入图形 ) sl e( i u( n 和 p n 三次样条多项式拟合 ) i ,结合这两个函数 ,可交互式 创建二维曲线 。 先用 g pt i u 函数在 f ue n i r 图上选择一系列点I, ' 这样便可得到一些分散的数据点。 g x ), ] 为 了从这些分散的数据点 中找到其 内在 的规律性 ,需要对其进行样条平滑 , 可运用 sl e pi 函数来产生一系 n 列数据点来逼近这些已知数据点 。结合 g pt sl e i u 和 p n 函数设计程序 ,就可 以根据需要画出任意波形。 n i 描述的数据点越多 , 出的波形越接近真实波形 ; 输 而如果描述 的数据点较少 , 则有可能改变波形形状及
下进 行线 性相 位 累加 ,当相位 累 加器 累加 满 量 ,就会 产生 1 溢 出 ,完成 1 周 期性 的动作 ,这 个周期 次 个
就是合成信号的 1 个周期 ,累加器的溢 出频率也就是直接数字频率合成信号 的频率。其输出频率为 . ,
参考时 频率 相位累 位数Ⅳ以 频率 字 钟 , 加器 及 控制 之间的 是:o × / 频率 辨率为: 关系 f= 2, 分 K A . 2 。由于基于直接数字频率合成技术的 f= / o 最大输出频率受乃奎斯特抽样定律p 限制,因 此 , I 2 叫=, 。 /
多种波形发生器实验分析报告
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多种波形发生器实验分析报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (3)3. 实验原理 (4)二、实验内容与步骤 (5)1. 波形发生器设计与搭建 (6)1.1 设计要求与方案选择 (7)1.2 波形发生器硬件搭建 (9)1.3 波形发生器软件编程 (10)2. 多种波形合成与输出 (12)2.1 合成波形的设计与实现 (12)2.2 波形输出设置与调整 (13)2.3 实时监控与数据分析 (15)3. 实验测试与结果分析 (16)3.1 测试环境搭建与准备 (17)3.2 实验数据采集与处理 (18)3.3 结果分析与讨论 (19)三、实验结果与讨论 (20)1. 实验结果展示 (21)2. 结果分析 (22)2.1 各波形参数对比分析 (23)2.2 性能评估与优化建议 (24)3. 问题与改进措施 (25)四、实验总结与展望 (26)1. 实验成果总结 (27)2. 存在问题与不足 (28)3. 后续研究方向与展望 (29)一、实验概述本次实验旨在研究和分析多种波形发生器的性能特点,包括产生信号的频率、幅度、波形稳定性等方面。
实验中采用了多种类型的波形发生器,如正弦波、方波、三角波、梯形波等,并对其输出波形进行了详细的测量和分析。
实验过程中,我们首先对各种波形发生器的基本功能进行了测试,确保其能够正常工作。
我们对不同波形发生器产生的波形进行了对比分析,重点关注了波形的频率、幅度和波形稳定性等关键指标。
我们还对波形发生器的输出信号进行了频谱分析和噪声测试,以评估其性能表现。
通过本次实验,我们获得了丰富的实验数据和经验,为进一步优化波形发生器的设计提供了有力支持。
实验结果也为我们了解各种波形发生器在实际应用中的性能表现提供了重要参考。
1. 实验目的本次实验的主要目的是深入研究和理解多种波形发生器的原理及其在实际应用中的表现。
通过搭建实验平台,我们能够模拟和观察不同波形(如正弦波、方波、三角波等)的产生与特性,进而探究其各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。
波形发生器
![波形发生器](https://img.taocdn.com/s3/m/3c373610ae45b307e87101f69e3143323968f5c1.png)
波形发生器波形发生器是一种能够产生各种形式波形的仪器,通常用于电子测试与测量、通信等领域。
它能够产生各种波形,如正弦波、方波、脉冲波、锯齿波、三角波等,并可调节波形的频率、幅度、相位等参数。
在电子测试与测量中,波形发生器是一种非常重要的仪器。
本文将从波形发生器的原理、种类、应用等角度进行介绍。
一、波形发生器的原理波形发生器的原理是利用放大器和反馈电路实现的。
当输入稳定的DC偏置电压时,电路输出一个稳定的幅值和频率的信号波形。
根据不同的反馈电路,波形发生器的输出波形也会不同。
例如,正弦波的反馈路径为RC电路,三角波的反馈路径为反向绝缘栅极场效应晶体管,方波的反馈路径则为比较器等等。
二、波形发生器的种类1. 标准波形发生器标准波形发生器是目前最常见的一种波形发生器。
它能够产生多种波形,例如正弦波、方波、三角波、脉冲波等,并可调节波形的频率、幅度和相位等参数。
2. 函数波形发生器函数波形发生器不仅能够产生标准波形,还能够产生各种复杂的波形。
它通常配备了一个键盘和一块屏幕,可以通过键盘输入各种复杂的波形公式,通过程序控制产生相应的波形。
3. 数字波形发生器数字波形发生器是一种数模混合波形发生器,它采用数字方式产生波形,并将数字信号转换成模拟信号输出。
与传统的模拟波形发生器相比,数字波形发生器具有高精度、高稳定性、高精度等优点。
三、波形发生器的应用波形发生器广泛应用于电子测试与测量、通信、自动化等领域。
以下是波形发生器的主要应用:1. 信号发生器:波形发生器能够产生各种形式的信号波形,如正弦波、方波、脉冲波、锯齿波、三角波等。
这些信号波形可以用于信号生成器,如用于测试、调制解调等。
2. 测试系统:波形发生器可以与其他测量仪器一起组成测试系统。
例如,它可以与示波器或频谱仪等一起使用,用于测试和分析信号波形的性质和特征。
3. 通信系统:波形发生器能够产生各种信号波形,如数字信号、模拟信号、调制信号等,这些信号波形可以用于通信系统中。
定时器产生三种波形发生器
![定时器产生三种波形发生器](https://img.taocdn.com/s3/m/22a0706733d4b14e852468db.png)
定时器产生三种波形发生器文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]目录摘要各种电器设备要正常工作,常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。
在电器设备中,这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路,又称为振荡器或波形发生器。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
波形发生器通过与波形变换电路相结合,它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形,能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。
关键字:方案确定、参数计算、信号、发生器等。
第一章方案提出三种波形都是比较简单且常见的波形,产生的方法由很多种,可以先产生方波,然后得到三角波和正弦波,也可以先得到正弦波,然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片,同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。
(1)利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器。
(2)可以选用专门的函数信号发生器,如8038(3)由555定时器所构成的多谐振动器产生方波, 方波经过积分器的作用产生三角波,三角波在经过差分放大电路的非线性转换为正弦波。
比较以上几种方案:(1)方案比较简单同时也能产生任意波形并达到很高的频率。
但成本较高。
(2)它们虽然能够甚好的实现波形的产生但是功能较少,太单一。
555多路波形发生器的系统功能及设计原理
![555多路波形发生器的系统功能及设计原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a3362d5c11a6f524ccbff121dd36a32d7275c770.png)
555多路波形发生器是一种广泛应用于电子技术领域的信号源,它可以产生多种不同频率和幅度的波形信号。
该系统具有多种功能,如产生方波、三角波、锯齿波等,同时还可以通过外部控制实现频率和幅度可调。
下面将详细介绍555多路波形发生器的系统功能及设计原理。
一、系统功能产生多种波形555多路波形发生器可以产生方波、三角波、锯齿波等多种波形。
这些波形在电子技术领域有着广泛的应用,如测试电路性能、控制电机等。
频率和幅度可调通过外部控制,555多路波形发生器的频率和幅度可以调节。
这使得该系统具有很高的灵活性,可以根据不同的应用需求产生不同的波形信号。
多路输出555多路波形发生器具有多路输出,可以同时产生多个不同频率和幅度的波形信号。
这使得该系统在多通道应用中具有很高的优势。
稳定性好由于采用了先进的电路设计和制造工艺,555多路波形发生器的稳定性非常好。
即使在长时间工作或恶劣环境下,也能保持稳定的输出性能。
二、设计原理电路组成555多路波形发生器主要由以下几个部分组成:触发器、比较器、放电管、电阻和电容等。
这些元件通过电路连接,形成了一个完整的信号发生器。
工作原理当触发器接收到一个外部信号时,会触发比较器产生一个脉冲信号。
这个脉冲信号通过放电管和电阻电容网络,产生一个具有特定频率和幅度的波形信号。
同时,通过外部控制,可以调节比较器的阈值电压,从而改变波形信号的频率和幅度。
波形生成通过调整放电管和电阻电容网络的参数,可以生成方波、三角波、锯齿波等多种波形。
具体来说,当放电管导通时,电容通过放电管放电,产生一个下降沿;当放电管截止时,电容通过电阻充电,产生一个上升沿。
通过调整放电管和电阻的参数,可以改变上升沿和下降沿的斜率,从而生成不同的波形。
频率和幅度调节通过外部控制,可以调节比较器的阈值电压,从而改变波形信号的频率和幅度。
具体来说,当阈值电压升高时,比较器产生的脉冲信号频率降低;当阈值电压降低时,比较器产生的脉冲信号频率升高。
multisim多种波形发生器选频网络的分析
![multisim多种波形发生器选频网络的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a32230cf951ea76e58fafab069dc5022abea4643.png)
multisim多种波形发生器选频网络的分析
在Multisim中使用多种波形发生器产生信号,在这些信号中有不同的频率成分。
为了分析选频网络,需要使用频谱分析工具。
以下是一些可能的步骤:
1. 在Multisim中添加多种波形发生器,并将它们连接到选频网络的输入端。
2. 在Multisim中添加频谱分析工具,例如傅里叶变换。
3. 运行Multisim模拟器,让输入信号通过选频网络,然后在输出端使用频谱分析工具进行分析。
4. 分析输出信号的频谱,找出信号中不同的频率成分。
5. 根据频谱分析结果修改选频网络中的参数,以达到所需的频率选择性能。
需要注意的是,Multisim中的模拟器只是一个理想化的模型,实际电路中可能存在许多不同的误差和限制。
因此,在实际电路中进行选频网络的分析通常需要更加详细的设计和测试。
多种波形发生器课程设计
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多种波形发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握多种波形发生器的原理及其功能。
2. 学生能够识别并描述方波、三角波、正弦波等基本波形的特点。
3. 学生能够解释波形发生器在电子技术中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的波形发生器电路图。
2. 学生能够操作示波器等实验设备,观察并分析不同波形的特点。
3. 学生能够通过小组合作,完成波形发生器的搭建和调试。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到波形发生器在科技发展中的重要性,增强对电子技术的兴趣。
2. 学生在学习过程中,培养合作精神、探究精神和创新意识。
3. 学生能够遵循实验操作规范,树立安全意识,养成严谨的科学态度。
课程性质:本课程为电子技术课程的一部分,旨在帮助学生了解并掌握波形发生器的原理和应用。
学生特点:学生为高中年级,具备一定的电子基础知识和实验操作能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,通过理论讲解、实验演示和小组合作,使学生能够达到上述课程目标。
在教学过程中,注重培养学生的动手能力、思考能力和创新能力,将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 波形发生器的原理及其分类- 方波、三角波、正弦波等基本波形的数学表达式和特点- 波形发生器在电子电路中的应用实例2. 实践操作:- 示波器的使用方法- 波形发生器电路图设计- 波形发生器电路的搭建与调试3. 教学大纲:- 第一课时:波形发生器原理及分类介绍,示波器使用方法讲解- 第二课时:方波、三角波、正弦波等基本波形特点及数学表达式分析- 第三课时:波形发生器应用实例分析,电路图设计方法讲解- 第四课时:小组合作,进行波形发生器电路搭建与调试4. 教材章节:- 教材第四章:波形发生器- 教材第五章:示波器及其应用教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
在教学过程中,教师需按照教学大纲安排教学内容和进度,结合教材章节,使学生在掌握理论知识的同时,能够进行实践操作,提高学生的综合能力。
555构成的多种波形发生器电路
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555构成的多种波形发生器电路(二)555构成的多种波形发生器(一)TL431高精度的恒流源电路单电源同相输入式交流放大电路图时间:2011-02-05 08:45来源:未知作者:电路图点击:12次电源Vcc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位由于C隔直流,使RF引入直流全负反馈。
所以,静态时运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压串联负反馈。
放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri=R1/R2/rif≈R1/R2,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。
负电压的产生电路图(非常好)时间:2011-02-13 07:24来源:未知作者:电路图点击:97次正电压的用处不用我说了,在电子电路中我们常常需要使用负的电压,比如说我们在使用运放的时候常常需要给他建立一个负的电压。
下面就简单的以正5V电压到负电压5V为例说一下他的电路。
通常我需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片,但这些芯片都比较贵比如ICL7600,LT1054等等。
哦差点忘了MC34063了这个芯片使用的最多了,关于34063的负压产生电路我这里不说了在datasheet中有的。
下面请看我们在单片机电子电路中常用的两种负压产生电路。
现在的单片机有很多都带有了PWM输出,我们在使用单片机的时候PWM很多时候是没有用到的用他辅助产生负压是不错的选择。
上面的电路是一个最简单的负压产生电路了。
他使用的原件是最少的了我们只需要给他提供1kHZ左右的方波就可以了,相当的简单。
这里需要注意这个电路的代负载能力是很弱的,同时在加上负载后电压的降落也比较大。
由于上面的原因产生了下面的这个电路LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器, 除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
键盘控制的多种波形发生器要点
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课程设计量化评分标准设计题目:键盘控制的多种波形发生器摘要本文以STC89C52单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、三角波、三角波、方波和其他任意波形。
本系统以单片机AT89S51为系统的控制核心,结合D/A转换芯片DAC0832设计一个简易低频信号源的设计,通过CH451外接键盘控制选择多种波形发生,用示波器观察输出波形。
关键词:信号源STC89C52 DAC0832 CH451一、要求1、单片机产生多种波形2、键盘控制选择波形发生(三角波、锯齿波、正弦波、方波)二、设计分析2.1 设计思路波形发生器设计思路框图如下所示。
波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。
图1 设计思路框图(1)主控模块采用ATMEL公司生产的STC89C52单片机作为系统的控制器。
51系列的单片机的使用简单,软件编程灵活。
自由度大,可用软件编程实现各种算法和逻辑控制,并且功耗低、体积小、技术成熟和成本低。
(3) 波形产生模块DAC0832芯片是8位并行、中速(建立时间1us)、CMOS工艺制造的8位单片D/A 转,DAC0832换器转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。
由于DAC0832输出为电流量,而波形最终需要转换为电压量来显示波形幅度,所以在DAC0832电路后接I/V转换电路,在这里采用LM324集成运放来实现电流/电压的转换。
(4) 按键控制模块可使用矩阵键盘来控制单片机,使用矩阵键盘可使电路的功能大大的提高,同时在单片机编程设计上也会相应困难,可以使用专用芯片CH451通过串口与单片机相连,只需占用单片机少量引脚,这样设计变的更合理。
在一些简单的控制上,就不用使用矩阵键盘的控制了。
2.3 设计流程图主程序设计流程图如图2所示:图2 设计流程框图子程序设计流程如图3所示:图3 子程序设计流程框图三、设计思路和模块3、1 控制芯片设计中主要采用STC89C52型单片机,它具有如下优点:(1)拥有完善的外部扩展总线,通过这些总线可方便地扩展外围单元、外围接口等。
多种波形发生器实验分析报告
![多种波形发生器实验分析报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f7ad8cd5f605cc1755270722192e453610665bf7.png)
一.设计目的1、了解并掌握电子电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力。
2、通过查阅手册和文献资料,进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则;进一步掌握电子仪器的正确使用方法。
3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。
4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。
5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力,学会撰写课程设计总结报告;培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二.设计内容、要求及设计方案1、任务设计并制作能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
2、要求1)输出的各种波形工作频率范围0.02 Hz~20 kHz连续可调;2)正弦波幅值±l0V,失真度小于1.5%;3)方波幅值±l0V;4)三角波峰一峰值20V;各种输出波形幅值均连续可调;5)设计电路所需的直流电源。
3、总体方案设计1)设计思路波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。
波形产生电路的关键部分是振荡器,而设计振荡器电路的关键是选择有源器件,确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。
具体设计可参考以下思路。
①用正弦波振荡器产生正弦波输出,正弦波信号通过变换电路得方波输出(例如用施密特触发器),用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出;②利用多谐振荡器产生方波信号输出,用积分电路将方波变换成三角波输出,用折线近似法将三角波变换成正弦波输出;③用多谐振荡器产生方波输出,方波经滤波电路可得正弦波输出,方波经积分电路可得三角波输出;④利用单片函数发生器568038,集成振荡器E1648及集成定时器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路。
三、设计方案1)设计方案此次,多种波形发生器的实验,从设计思路可以看出,主要用到了正弦波振荡器,施密特触发器,积分电路等。
基于本学期我们已经掌握的模拟电路课程的知识。
经过我们小组讨论,我们觉得我们对于正弦波振荡器,文式电桥结构,施密特触发器的概念以及积分电路都已比较清楚的了解。
介绍一种基于数/模变换技术的多种波形发生器
![介绍一种基于数/模变换技术的多种波形发生器](https://img.taocdn.com/s3/m/8f89f7106bd97f192279e989.png)
7L3 3 4 S 9 构成 的8 位计数器实现对 E R M P O 的页
图2
42 集成 电路应用
20 年1 月 02 0
维普资讯
器 件 与 应 用
介绍一种基于数 /模变换技术 的
多种 波 形 发 生 器
樊 明龙
( 东南大学机械 工程系 9 9级研究 生 扬州化工 学校 , 2 5 0 ) 2 0 7
多种波 形发生器是应用 非常广 泛 的电气 仪器之一 , 它 的产品类型很 多。这里介绍 一种 基于是数 /模变换 技 术的 多种波 形发生器 。图 1 图 2 和 分别是 电路框 图 和 原理 图 。各 部分 的作用 和工 作原 理如 下 :
码 的 地 址 范 围 是 0 O t O1 F ( 1页 ) 10 FH 第 ,
以此类 推其它波 形代码 的地址 范 围。 2 、拨码开关 SuS 实现对 E R M的页 PO 寻址 并确定输 出波 形的种类 。例如 ,当开关 S~S 的状态 等于 0 0时 ,E R M输 出第 0 0 PO 页 的波 形代码 , 到第一种波 形 。 得 3、由一 片双 4位 的二进 制计 数 器
代码 转换成 模拟 量 ,通 过放 大器输
出 ,R 用 于调节 输 出波 形 的幅值 。
一
小
该 电路 的特 点是运用 集成化 的 元 器件 , 电路 的工 作 可靠 性 较 高 , 能输 出多种 常用 波形 ,输 出波 形 的 频率和 幅值 易于 调节 ,尤其 适合在 实 验 室 使用 。
内 寻址 , 计 数 器 的计 数 速 度 决 定 了 输 出 波 形 的频 率 。改变 R 的大 小 ,V F转 换器 ( D 7)输 出 。 / A 3 5 的脉 冲 频 率 发 生变 化 ,改 变 了计 数器 的计 数 速 度 , 从而 调 节 输 出波 形 的 频 率 。 4 / 、D A转换器将 数字化 的波形
多波形信号发生器设计
![多波形信号发生器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f30ada80fc0a79563c1ec5da50e2524de418d055.png)
多波形信号发生器设计一、简介设计一个能够产生多个信号输出的信号发生器,要求输出波形分别为方波、三角波、正弦波。
特别适合电子爱好者或学生用示波器来做观察信号波形实验。
该信号发生器电路简单、成本低廉、调整方便。
它是基于ne555计时器接成振荡器工作形式和电容积分而产生的波形。
其工作频率为1KHz左右,调节滑动变阻器可改变振荡器的频率。
波形发生器是信号源的一种,主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中,它的应用非常广泛。
它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。
目前我国己经开始研制波形发生器,并取得了可喜的成果。
但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。
就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡,独立的仪器和VXI系统的模块很少,并且我国目前在波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距,因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。
二、设计目的1、掌握方波—三角波——正弦波函数发生器的原理及设计方法。
2、掌握ne555计时器工作原理和各种电子器件的简单认识。
3、能够独立的进行电路板焊接和电路检查与故障排除。
4、学会用示波器来观察发生器的波形输出并作出判断。
三、硬件介绍及其原理1、元件列表ne555是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路,属于小规模集成电路,在很多电子产品中都有应用。
ne555的作用是用内部的定时器来构成时基电路,给其他的电路提供时序脉冲。
ne555时基电路有两种封装形式有,一是dip双列直插8脚封装,另一种是sop-8小型(smd)封装形式。
其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
ne555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k 电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.ne555属于cmos工艺制造.NE555引脚图介绍如下1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值)7放电8电源电压Vcc应用十分广泛.下面是一个简单的ne555电路应用内部结构几种工作形式第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1和1.1.2为代号。
用8038制作多波形信号发生器
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用8038制作多波形信号发生器信号发生器在电子产品研发过程中使用广泛,但对于电子爱好者来说,个人购买一台信号发生器来使用又显得不太合适,本文提供一个可产生多种波形的信号发生器电路,有兴趣的电子爱好者可以自制一个,作为信号发生器来使用。
电路原理图如下图所示。
图中的8038 为函数发生器专用IC,它具有3 种波形输出,分别正弦波、方波和三角波,8038的第10脚外接定时电容,该电容的容值决定了输出波形的频率,电路中的定时电容从C1至C8决定了信号频率的十个倍频程,从500μF开始,依次减小十倍,直到5500pF,频率范围相应地从0.05Hz~0.5 Hz~5Hz~50Hz~500Hz~5kHz~50kHz~500kHz,如果C8取250pF,频率可达1MHz。
图中的V1、R7、R8构成缓冲放大器,R9 为电位器,用于改变输出波形的幅值。
整个电路的频率范围为0.05Hz~1MHz,占空比可以从2%至98%调整,失真不大于1%,线性好,误差不大于0.1%,因此电路很有实用价值。
如图所示为正弦波、方波发生电路。
一般测量线性放大器动态范围和失真度需要正弦波,而测量线性放大器的瞬态、频率特性和相位畸变需要方波。
本电路有三种工作状态,即正弦波输出、方波输出或自动交变的正弦波、方波输出。
图中,ICL8038为多种波形发生器。
它输出的正弦波和方波加到视频放大器MC1445L的两个输入端。
发生器输出的方波也同时加到TTL四分频电路(SN7473)的计数输入端,四分频电路的输出控制视频放大器的输出波形(正弦波、方波或交变的正弦波和方波)。
按图中所标元件数值,电路工作频率为0.3RACT=1kHz。
正弦波的振幅大约为l.5V,方波的幅度约为0.9V。
如果RA=RB,占空比接近50%。
开关S用来选出输出波形。
555多路波形发生器的系统功能及设计原理 -回复
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555多路波形发生器的系统功能及设计原理-回复波形发生器是电子技术领域中常见的一种测试和信号处理设备。
而555多路波形发生器则是根据555定时器的工作原理设计出的一种具有多路波形输出功能的设备。
本文将详细介绍555多路波形发生器的系统功能和设计原理。
一、系统功能:555多路波形发生器是一种可以同时生成多个不同波形的设备。
它的系统功能主要包括以下几个方面:1. 多路波形输出功能:555多路波形发生器通常具有多个独立的波形输出通道,可以同时输出多个不同波形,如正弦波、方波、锯齿波等。
每个通道可以独立设置频率、幅度、相位等参数。
2. 调节参数功能:555多路波形发生器通过一些调节按钮或旋钮,可以实现对波形的频率、幅度、相位等参数的调节,用户可以根据需要灵活地改变波形的特性。
3. 波形模拟功能:555多路波形发生器通常还具有波形模拟功能,可以模拟各种实际应用场景下的波形信号,如音频信号、视频信号等。
4. 同步输出功能:555多路波形发生器可以将多个输出通道的波形信号进行同步,保证它们在时间上的一致性,适用于一些对波形同步要求较高的应用。
5. 外部控制功能:555多路波形发生器通常还具备外部控制功能,可以通过外部信号或触发器对其进行控制,从而实现更复杂、更高级的波形变换或合成。
二、设计原理:555多路波形发生器的设计基于555定时器的工作原理。
555定时器是一种经典的集成电路器件,具有稳定的工作性能和广泛的应用领域。
下面将介绍555多路波形发生器的设计原理的基本步骤:1. 选取合适的外部元件:555定时器需要搭配外部元件才能实现波形的生成。
在设计555多路波形发生器时,首先需要选择合适的外部元件,如电容、电阻等,以满足所需波形的频率、幅度等特性。
2. 连接电路图:根据所选外部元件的特性和波形发生的要求,通过连接适当的电路图,将555定时器与外部元件相连。
根据所需生成的多个波形通道,可以设置相应的电路分支。
555定时器产生三种波形发生器讲解
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目录摘要 (2)第一章方案提出 (3)第二章电路的基本组成及工作原理 (5)第一节系统组成框图 (5)第二节方波的产生 (5)第三节由方波输出为三角波(利用积分器来实现) (8)第四节由三角波输出正弦波 (10)第三章555定时器的介绍 (12)第一节电路组成 (12)第二节引脚的作用 (14)第三节基本功能 (15)第四章元件清单 (16)第五章总结 (18)附录及参考文献 (19)第一节附录 (19)一多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器 (19)二电路原理图 (21)第二节参考文献 (23)摘要各种电器设备要正常工作,常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。
在电器设备中,这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路,又称为振荡器或波形发生器。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
波形发生器通过与波形变换电路相结合,它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形,能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。
关键字:方案确定、参数计算、信号、发生器等。
第一章方案提出三种波形都是比较简单且常见的波形,产生的方法由很多种,可以先产生方波,然后得到三角波和正弦波,也可以先得到正弦波,然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片,同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。
多种波形发生器课程设计按键电路
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多种波形发生器课程设计按键电路一、引言波形发生器是电子工程中常用的一种电路,它可以产生多种不同的波形信号,如正弦波、方波、三角波等。
在电子设计和测试中,波形发生器通常被用来产生标准信号或者测试信号。
本文将介绍多种波形发生器的课程设计,并着重介绍按键电路的设计。
二、多种波形发生器课程设计1. 正弦波发生器正弦波发生器是最基本的波形发生器之一,它可以产生一个连续变化的正弦信号。
在实际应用中,正弦波信号通常被用来作为参考信号或者测试信号。
正弦波发生器的基本原理是利用RC振荡电路来产生一个稳定的振荡频率,并且通过运算放大器对其进行放大。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
2. 方波发生器方波发生器可以产生一个由高低两个电平构成的方形脉冲信号。
在数字系统中,方波信号通常被用来表示“0”和“1”两个状态。
方波发生器的基本原理是利用开关电路来控制电路的通断,从而实现高低电平的切换。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
3. 三角波发生器三角波发生器可以产生一个由上升和下降两个斜率构成的三角形信号。
在音频系统中,三角波信号通常被用来作为音乐合成的基础信号。
三角波发生器的基本原理是利用积分电路来对方波信号进行积分,从而得到一个连续变化的三角形信号。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
4. 锯齿波发生器锯齿波发生器可以产生一个由上升和下降两个斜率构成的锯齿形信号。
在测试系统中,锯齿波信号通常被用来作为测试信号。
锯齿波发生器的基本原理是利用反向比例积分电路来对方波信号进行积分和反向放大,从而得到一个连续变化的锯齿形信号。
具体实现方式可以采用集成电路或者离散元件进行搭建。
三、按键电路设计在波形发生器的实际应用中,通常需要对波形信号进行调节和控制。
按键电路可以实现对波形发生器的控制和调节,使其更加灵活和方便。
按键电路的基本原理是利用开关电路来控制电路的通断,从而实现对波形发生器的控制。
多波形发生器设计与实验项目报告
![多波形发生器设计与实验项目报告](https://img.taocdn.com/s3/m/23f78e0f866fb84ae45c8d9f.png)
多波形发生器设计与实验项目报告摘要:波形发生器是一种能够产生大量标准信号和用户定义信号,具有高精度、可重复性、易操作性、对频率、幅值、相移、波形进行动态及时的控制的一类新型信号源。
本设计的设计方案是把滞回比较器和积分器首尾相接组成一个正反馈闭环系统,则比较器输出的方波经过积分器可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成法波;三角波—正弦波的转换电路主要由差分放大电路来完成,差分放大电路具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力强等优点。
特别是作为直流放大器,可以有效抑制零点漂移,因此可以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。
关键词:multisim软件信号源波形发生器一、多波形发生器波形发生器广泛用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步和社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器,该发生器通过555数字芯片构成多谢振荡器,组成RC积分电路来分别实现方波、三角波和正弦波的输出。
它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。
二、实验目的用小规模集成芯片设计一个多种波形发生器,要求能实现方波、三角波和正弦波等多种波形的输出。
并且电路现象应清晰。
三、各种电路设计(1)正弦波RC正弦振荡电路也称为文氏桥振荡电路。
RC正弦波振荡器的振荡频率反比于RC选频阿络元件RC的乘积。
用增大电阻阻值的方法降低振荡频率,不会像LC振荡器中增大电感量那样会使元件体积和重量加大,故RC振荡器可工作在低频段。
当振荡频率延伸至超低频频段时,要求RC乘积非常大。
容量很大的电容体积大;阻值过大的电阻,阻值稳定性下降,电阻上的直流电压降过大,造成器件工作点偏离正常值,增大波形失真。
图1-1正弦波由集成运放构成的方波发生器,包括迟滞比较电路和RC积分电路两大部分。
因为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;因为产生振荡,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;因为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,即RC 积分电路。
中断控制的多种波形发生器
![中断控制的多种波形发生器](https://img.taocdn.com/s3/m/d750934be45c3b3567ec8b45.png)
设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形,波形的周期可以用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑等优点。
在本设计的基础上,加上按钮控制和LED显示器,则可通过按钮设定所需要的波形频率,并在LED上显示频率、幅值电压,波形可用示波器显示。
二、系统设计波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。
在AT89S51的P2口接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率,另有3个P2口管脚接TEC6122芯片,以驱动数码管显示电压幅值和频率,每种波形对应一个按钮。
此方案的有点是电路原理比较简单,实现起来比较容易。
缺点是,采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。
1、波形发生器技术指标1)波形:方波、正弦波、锯齿波;2)幅值电压:1V、2V、3V、4V、5V;3)频率:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;2、操作设计1)上电后,系统初始化,数码显示6个…-‟,等待输入设置命令。
2)按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。
3)“幅值“键初始值是1V,随后再次按下依次增长1V,到达5V后在按就回到1V。
4)“频率“键初始值是10HZ,随后在按下依次为20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ循环。
三、硬件设计本系统由单片机、显示接口电路,波形转换(D/A)电路和电源等四部分构成。
电路图2附在后1、单片机电路功能:形成扫描码,键值识别、键处理、参数设置;形成显示段码;产生定时中断;形成波形的数字编码,并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。
AT89S51外接12M晶振作为时钟频率。
并采用电源复位设计。
复位电路采用上电复位,它的工作原理是,通电时,电容两端相当于短路,于是RST引脚上为高电平,然后电源通过对电容充电。
555定时器产生三种波形发生器讲解
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目录摘要 (2)第一章方案提出 (3)第二章电路的基本组成及工作原理 (5)第一节系统组成框图 (5)第二节方波的产生 (5)第三节由方波输出为三角波(利用积分器来实现) (8)第四节由三角波输出正弦波 (10)第三章 555定时器的介绍 (12)第一节电路组成 (12)第二节引脚的作用 (14)第三节基本功能 (15)第四章元件清单 (16)第五章总结 (18)附录及参考文献 (19)第一节附录 (19)一多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器 (19)二电路原理图 (21)第二节参考文献 (23)摘要各种电器设备要正常工作,常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。
在电器设备中,这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路,又称为振荡器或波形发生器。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
波形发生器通过与波形变换电路相结合,它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形,能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。
关键字:方案确定、参数计算、信号、发生器等。
第一章方案提出三种波形都是比较简单且常见的波形,产生的方法由很多种,可以先产生方波,然后得到三角波和正弦波,也可以先得到正弦波,然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片,同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。
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多种波形发生器波形发生器被广泛用于各大院校的教学和科研场所的研究。
我们通过对实验的认识和对资料的查询,选择利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器,该发生器通过555数字芯片构成多级振荡器,组成RC积分电路来分别实现方波、三角波和正弦波的输出。
它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。
一、总体方案的选择对于设计我们的思路是应用555定时器,组成RC振荡电路,从而使直流信号变成所需要的振荡信号,从而实现多种波形的转化和输出。
1.拟定系统方案框图(1)方案一:实验原理:用555定时器组成振荡器形成方波信号,以方波作为输入信号进入积分电路产生并输出三角波,然后,将三角波作为一个输入信号,进入另外一个积分电路,产生并输出一个正弦波。
原理框架图:方波输出三角波输出正弦波输出设计指标:正弦波输出振荡频率为500HZ,三角波方波输出频率为500HZ—1000HZ,三角波幅值范围2V—2V。
(2)方案二:实验原理:用555定时器组成振荡器形成方波信号,以此方波信号作为积分电路的输入信号,通过积分电路输出三角波信号;而另一条路径的方波信号作为滤波电路的输入信号,通过输入滤波电路产生并输出正弦波。
原理框架图:方波信号三角波信号正弦波信号设计指标:正弦波输出振荡频率为500HZ,三角波方波输出频率为500HZ—1000HZ,三角波幅值范围2V—2V。
2.方案的分析和比较(1)方案一:方案一所涉及的电路主要是集中于555定时器所发出的方波信号,555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。
因此该方案比较稳定,同时,该电路的设计思路使输出的波形比较稳定,同时,便于安装和检查。
虽然多了一个积分电路,但使其性能和稳定性增加。
同时,通过方案一的电路可以很方便的输出三个波形的电路,实用效率高,同时,整体性和集成性强。
经济性更好。
(2)方案二:与方案一很相似,但其使用的是滤波电路来实现方波转化成正弦波。
比较后这种电路比较经济实用,但由于滤波电路的使用取决于很多外部条件,同时,滤波电路的使用是整套方案不易于构成整体,相对方案一其稳定性和整体性集成性较低。
通过比较,我选择方案一。
二、单元电路的设计1.方波发生电路(1)核心元件的选择555定时器:由于使用了比较常见,但我们还没有接触到的555定时器,特做以说明555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制等许多领域中都得到了应用。
555定时器电路架构图:图1 555定时器电路结构图它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5 Kohm的等值电阻串联而成。
VI1是比较器C1的输入端,VI2是比较器C2输入端。
C1和C2的参考VR1和VR2由VCC经三个5k的电阻分压给出。
在控制电压输入端VCO悬空时,VR1=2/3VCC,VR2=1/3VCC。
比较器由两个结构相同的集成运放C1、C2组成。
高电平触发信号加在C1的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S触发器端的输入信号;低电平触发信号加在C2的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R—S触发器端的输入信号。
基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。
如果VCO外接固定电压,则VR1=VCO,VR2=1/2VCO。
RD′是置零端。
只要在RD′端加上低电平,输出端VCO边立即被置成低电平,不受其他输入端状态的影响。
正常工作时必须使RD处于高电平。
表1 CB555的功能表图2 555定时器的管脚图1地 GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值)7放电8电源电压Vcc(2)方波电路的计算设电容的初始电压c U =0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端TH V =TL V =0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u = 此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源cc V 经1R ,2R 向电容C充电,c u 逐渐升高。
当c u 上升到13cc V 时,2A 输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<1t 期间,定时器输出0u 为高电平1。
1t t =时刻,c u 上升到23cc V ,比较器1A 的输出由1变为0,这时_0D R =,_1D S =,R S -触发器复0,定时器输出00u =。
12t t t <<期间,_1Q =,放电三极管T导通,电容C通过2R 放电。
c u 按指数规律下降,当c u <23cc V 时比较器1A 输出由0变为1,R-S触发器的_D R =_1D S =,Q的状态不变,0u 的状态仍为低电平。
2t t =时刻,c u 下降到13cc V ,比较器2A 输出由1变为0,R---S 触发器的_D R =1,_D S =0,触发器处于1,定时器输出01u =。
此时电源再次向电容C 放电,重复上述过程。
通过上述分析可知,电容充电时,定时器输出01u =,电容放电时,0u =0,电 容不断地进行充、放电,输出端便获得矩形波。
多谐振荡器无外部信号输入,却能输 出矩形波。
图3 方波振荡周期参照图振荡周期计算:由图 3 可知,振荡周期 12T T T =+。
1T 为电容充电时间,2T 为电容放电时间。
充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+ 因此改变1R 、2R 和电容C 的值,便可改变矩形波的周期和频率。
对于矩形波,除了用幅度,周期来衡量外,还有一个参数:占空比q ,q=(脉 宽w t )/(周期T ),w t 指输出一个周期内高电平所占的时间。
图(C )所示电路输出 矩形波的占空比111212122T T R Rq T T T R R +===++。
(式1)(3)方波电路原理图及其波形图4 方波电路原理图图5 方波电路输入输出信号波形图(4)设计效果分析由上图可看出起时间周期T=1.971s≈2.00s,频率f=500HZ。
基本符合设计的要求。
2.三角波发生电路(1)核心元件的选择741运算放大器的电路:图6 LM741运算放大电路结构图1.调零端2.反相端3.同相端4.负电源端5调零端 6.输出端7.正电源端8.空脚741放大器由双路稳压电源供电,打开稳压电源开关,将电源的两组输出电压都调节为15伏,然后关断电源,将一组电源的正极与实验板上“V CC”接线柱相连,另一组电源的负极与“V EE ”接线柱相连,前一组电源的负极与后一组电源的正极都 和实验板上的“地”相连在实验板上把i u 输入端用一根导线与地短接打开稳压电源开 关,用万用表测量输出电压o u ,若0o u ≠,可通过调节调零电位器W ,使0o u =。
(2)积分电路的原理和计算输出信号与输入信号的积分成正比的电路,称为积分电路。
图7 运算放大器构成积分电路及其波形在信号处理电路和有源网络中作模拟运算的积分器常用运算放大器构成(图7)。
如运算放大器工作在理想状况,它的输入端电流i 1≈0,输入端电压u 1≈0,在电路输入 电压u i (t)的作用下,电容器C 的充电电流i =i =u i (t )/R ,因此输出电压为(式1)图2是输入为阶跃电压时的输出电压 u o (t )的波形。
当输入为一正弦信号u i (t)=U m cos ωt 时,它的输出信号电压为(式2)输出信号的幅度是输入信号的 1/ωRC 倍,其相位则领先90°。
当输入信号含有不同 频率分量时,低频分量将“提升”得较多,而较高频率分量则“提升”得较少。
因此 积分电路也可以用来抑制频率比有用信号频率高的干扰信号。
在间接调频器中,先用积分电路对调制信号积分,使调制信号幅度与它的频率成反比,然后由调相电路对载波进行相位调制,就可以产生调频波,实现调相-调频波的变换。
(3)三角波电路原理图及其波形图8 三角波电路原理图图9 三角波电路输入输出波形图(4)设计效果分析由上图可看出起时间周期T=1.971s≈2.00s,频率f=500HZ。
基本符合设计的要求。
3.正弦波发生电路(1)核心元件的选择741运算放大器的电路:由于正弦波发生电路与三角波发生电路的原理与实际电路图完全相同,故,不再重复介绍其元件使用原理,详情可参见三角波发生电路的原理分析。
(2)积分电路的原理和计算由于正弦波发生电路与三角波发生电路的原理与实际电路图完全相同,故,不再重复介绍其积分电路的原理和计算,详情可参见三角波发生电路的积分计算原理分析(3)正弦波电路原理图及其波形图10 正弦波电路原理图图11 三角波电路输入输出波形图三、总电路图图12 多种波形发生器总电路图四、仿真与调试图13 总电路仿真调试图图14 总电路输入及三种输出波形图表2 元器件明细表:(1)调试:由于实验室缺少相关器材,我们采用了实验书上的电路进行调试和制作。
实验结果良好,信号稳定,波形清晰。
五、小结1. 安装和调试问题:(1)在最初的设计中,我们想通过课本中的RC振荡电路来实现直接输出正弦波,然后再通过转化,实现其他信号的输出,但随后我们发现,课本上的电路不容易组合,多次仿真和调试失败后,我们选择了现在的方案。
(2)在最初选择现方案时,我们对555定时器的理解不够,仿真中,多次将针脚搞错,设计出来的电路所输出的波形五花八门,不符合要求。
(3)在后面的积分电路的设计中,对于电容电阻数据的计算有很多偏差,我们经过长时间的尝试,得到现有数值,但我们感觉还有不完善之处。
2. 分析和解决办法:(1)对于一个问题,我们选择避开,只参照课本的主体思想,而重新设计电路,并多方查阅资料,选择了现有方案作为正式方案。
(2)对于555定时器,经过在网上和图书馆中查询资料,基本上掌握了其简单用法。
(3)由于时间关系,我们并没有进一步修正数据,但我们将在以后通过更好的掌握模电和结合数电的知识,完善我们的设计。
3. 设计特点和存在的问题(1)我们小组的设计,充分理解了设计要求,不但能完成设计的要求,同时,设计中输出的信号比较稳定,利于使用。