方波·三角波转换
方波变三角波

阿坝师专模电
方波转换为三角波
实验报告
姓名:樊益明
学号:20113042
专业:计算机控制技术
一.实验要求:
自制10V,10Hz的方波发生电路,再由方波转换为三角波;并且可以调节三角波的频率,利用稳压器进行稳压。
二.方波的产生
1.实验原理:RC充放电回路→滞回比较器→RC充放电回路
2.f=50Hz
T=2RCln(1+2R1/R2)=0.02s
令R=R2=10k C=1u
∴R1=45k
U+=R1*Uz/(R1+R2)
3.电路图为:
仿真后,示波器的图形为:
三.方波转换为三角波:
1.工作原理:当U+=0时,发生跳变;
调节滑动变阻器可以改变频率;2.Uom=(R1/R2)Uz
连接示波器后,仿真得到的波形为:
(1).滑动变阻器全部接入时:
(2).当滑动变阻器为一半时:
四.实验总结:
1.三角波发生电路由滞回比较器和积分电路适当连接组成的;
2.利用稳压管稳压,将两个相同规格的稳压管对接可以起较好的稳压作用;。
方波转三角波转正弦波信号
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课程设计报告题目方波、三角波、正弦波信号发生器设计课程名称模拟电子技术课程设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号课程设计地点课程设计学时 1周指导教师目录1、绪论 (3)1.1课程设计目的.......... (3)1.2课程设计的任务 (3)1.3课程设计的技术指标 (3)2、信号发生器的基本原理 (4)2.1原理框图 (4)2.2总体设计思路 (4)3、各组成部分的工作原理 (5)3.1 正弦波产生电路 (5)3.1.1正弦波波产生电路的工作原理 (5)3.2 正弦波到方波转换路 (6)3.2.1正弦波到方波转换电路图 (7)3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (7)3.3 方波到三角波转换电路 (7)3.3.1方波到三角波转换电路图 (8)3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (9)4、电路仿真结果 (10)4.1正弦波产生电路的仿真结果 (10)4.2三角波到正弦波转换电路的仿真结果 (10)4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (10)5、设计结果分析与总结 (11)1.绪论1.1课程设计的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课程设计的任务设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器。
1.3课程设计的技术指标.设计.组装.调试函数发生器2.输出波形正弦波.方波.三角波3.频率范围0.02—20kHZ范围内可调4.输出电压方波幅值为5V正弦波幅值为±5V三角波峰-峰值为5V占空比可调。
1.4课程设计题目及要求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)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
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,可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域,如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
电路中方波与三角波的区别

电路中方波与三角波的区别方波和三角波是电路中常见的两种周期性信号波形。
它们具有不同的特点和应用场景。
本文将从波形形状、频谱特性、使用范围等方面来介绍方波和三角波的区别。
一、波形形状:方波的波形形状呈现出由高电平和低电平交替组成的矩形波形。
即在一个周期内,方波从高电平突变到低电平,再从低电平突变到高电平,如此往复。
方波的上升沿和下降沿几乎是垂直的,转换速度非常快。
三角波的波形形状则呈现出类似于等边直角三角形的形状,上升和下降的斜率相等。
在一个周期内,三角波从最低点线性上升到最高点,然后再线性下降到最低点,如此往复。
三角波的上升沿和下降沿是斜线状的,转换速度相对较慢。
二、频谱特性:方波的频谱特性中包含了基波以及其奇次谐波。
基波是方波中最低频率的成分,而奇次谐波则是相对于基波频率的奇数倍频率成分。
频谱中奇次谐波的幅度随着频率的增加而逐渐减小,但仍然会存在。
三角波的频谱特性则是连续的,包含了无穷多的谐波。
每一个谐波的幅度都按照特定的比例逐渐减小,但不会消失。
三角波的频谱是连续的,没有明显的分立频率成分。
三、使用范围:由于方波具有频谱中包含丰富的谐波成分的特点,因此它在音频和通信等领域有着广泛的应用。
在音频中,方波可以用来产生特殊音效,如合成音乐中的电子音效或者特定乐器的音色模拟。
在通信中,方波可以用来表示数字信号,如计算机中的二进制数据传输。
而三角波则常常用于模拟电路中的各种信号发生器和波形整形电路。
在信号发生器中,三角波可以作为参考信号或者基准波形,用于测试和校准其他电路设备。
在波形整形电路中,三角波可以被用来产生锯齿波或者正弦波等其他波形。
总结起来,方波和三角波在波形形状、频谱特性和使用范围上都存在明显的区别。
方波呈现出矩形的波形,频谱中包含丰富的谐波成分,适用于音频和通信等领域。
而三角波呈现出类似于等边直角三角形的波形,频谱连续并包含无穷多的谐波,适用于模拟电路中的信号发生器和波形整形电路。
这些特点使得方波和三角波在电路设计和信号处理中有着不同的应用和价值。
运放电路方波转三角波
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运放电路方波转三角波-概述说明以及解释1.引言1.1 概述运放电路是电子电路中常用的一种集成电路,具有放大、滤波、整流、反馈等功能。
方波信号和三角波信号是在电子电路中常见的信号波形类型,它们在许多领域都有着重要的应用价值。
本文将探讨如何利用运放电路将方波信号转换为三角波信号,在实际电路应用中具有一定的指导意义。
文章将以运放电路为基础,分析方波信号的生成原理以及利用运放电路将方波信号转换为三角波信号的具体方法。
通过深入分析电路原理和实际运用场景,进一步展现了运放电路在电子领域中的重要作用。
本文旨在帮助读者更深入地理解运放电路的工作原理,并且为电路设计者和电子爱好者提供一种实现方波信号转换为三角波信号的方法。
通过学习本文内容,读者可以更好地应用运放电路实现自己的电路设计和应用需求。
1.2 文章结构:本文将分为引言、正文和结论三个部分来展开讨论。
在引言部分,将对运放电路方波转三角波进行概述,介绍文章的结构以及探讨研究的目的。
在正文部分,将首先介绍运放电路的基本原理和工作原理,然后详细讨论如何利用运放电路生成方波信号,最后探讨如何将方波信号转换为三角波信号的具体方法及原理。
在结论部分,将对文章进行总结,分析运放电路方波转三角波的应用领域,并展望未来的研究方向和发展趋势。
整个文章将系统地介绍了运放电路方波转三角波的原理、方法和应用,为读者提供了全面的了解和参考资料。
1.3 目的:本文的主要目的是探讨如何利用运放电路将方波信号转换为三角波信号。
通过深入介绍运放电路的基本原理和方波信号生成的方法,我们将展示如何设计一种有效的电路来实现这一转换过程。
同时,我们将探讨三角波信号在不同领域的应用,以及对于未来的展望。
通过深入研究这一主题,我们希望读者能够对运放电路的应用有更深入的理解,同时也能够掌握将方波信号转换为三角波信号的具体方法。
2.正文2.1 运放电路简介运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子元件,是一种具有很高增益和几乎无限输入阻抗的直流耦合的电子电路。
设计题目:如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换

内蒙古工业大学信息工程学院课程学习报告设计题目:如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换课程名称:模拟电子技术班级:通信10-1 班姓名:学号:成绩:指导教师:设计题目:如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换一、课题设计任务与要求1、输出电压:0-1V之间2、频率范围:20Hz-20kHz之间3、信号频率:1KHz的正弦波、2KHz的方波和三角波任务如下:1KHz的正弦波2KHz2KHz的方波2KHz二、总体电路设方案(1)函数信号发生器设计思路①产生正弦波可以通过RC文氏电桥正弦波振荡电路,通过控制RC的值达到选频即控制频率大小的目的。
②产生的方波经RC积分电路后输出,得到三角波,为调节幅值,则用电压跟随器隔离三角波输出端,再用电位器接在运放输出端调节电压输出幅值。
③要先产生方波,就必须先用电压比较器和稳压管组成方波产生电路,为调节幅值,则用专用的电压跟随器隔离方波产生端,再用电位器接在运放输出端调节电压输出幅值。
(2)函数信号发生器原理函数信号发生器是一种用来产生特定需要波形信号的装置,比较常见的有方波、三角波、正弦波和锯齿波发生器。
本实验用来产生正弦波--方波--三角波信号。
正弦波发生器:采用RC桥式振荡电路实现输出为正弦波。
②正弦波转换成方波发生器:采用电压比较器与稳压管相结合,实现输出为方波。
③方波转三角波发生电路:将RC积分电路与运放结合,实现方波转三角波。
(图一)正弦波发生电路图(图二)正弦波转换成方波发生电路图(图三)方波转换成三角波发生电路图错误!未指定书签。
三、电路设计与原理说明1、正弦波发生电路的工作原理正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波,我们一般在放大电路中引入正反馈,并创造条件,使其产生稳定可靠的振荡。
正弦波产生电路的基本结构是:引入正反馈的反馈网络和放大电路。
其中:接入正反馈是产生振荡的首要条件,它又被称为相位条件;产生振荡必须满足幅度条件;要保证输出波形为单一频率的正弦波,必须具有选频特性;同时它还应具有稳幅特性。
正弦波,三角波,方波转方波电路

正弦波、方波、三角波转方波电路
设计理念:
现在很多电子产品都用软件代替硬件部分的工作,软件运行靠的是单片机,单片机与硬件之间的通讯都是依靠模拟数字信号,模拟数字信号一般都用方波来代替,但是模拟电路输出的大多都不是方波,而是其他的波形,所以必须将其转换为方波,下面提供一款新能可靠的方波转换电路设计
1,仿真效果图:
此电路的特点是输入信号幅值高低均可,输出幅值基本与电源电压持平(已在产品上使用)
输入限幅
输入放大
二次限幅
比较器方波输出
输出放大
完整电路线路板图1
图2。
正弦波-方波-三角波函数转换器讲解

课程设计名称:电子课程设计课程设计题目:设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器学院名称:信息工程学院专业:班级:学号:姓名:评分:教师:20 13 -20 14 学年第 1 学期第 1 周- 3 周题目设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器内容及要求:设计制作一个产生正弦波-方波-三角波函数转换器,要求实现:(1)输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调;(2)正弦波幅值为±2V;(3)方波幅值为2V;(4)三角波峰-峰值为2V,占空比可调;进度安排:1.根据任务要求,查阅相关资料,完成设计前的前期工作:2天2.根据资料,进行方案设计并对比论证,完成参数计算:2.5天3.领取元器件,连接电路,完成电路调试:34.提交报告:12周注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
用三角波,方波发生电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。
因此,本设计意在用LM324放大器设计一个产生正弦波-方波-三角波的函数转换器。
为了使这三种波形实现转换,正弦波可以通过RC振荡电路产生。
正弦波通过滞回比较器可以转换成方波,方波通过一个积分电路可以转换成三角波,三角波的占空比只要求可调即可。
从而实现转换器的设计。
关键字:放大器、波形转换、同相滞回比较、电路积分电路、滤波电路目录前言 (1)第一章设计要求 (2)1.1 设计内容及要求 (2)第二章系统组成及原理 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (3)第三章单元电路设计与计算 (5)3.1 单元电路设计 (5)3.1.1 正弦波发生器实验原理 (5)3.1.2 正弦波—方波转换器实验原理 (6)3.1.3 方波—三角波转换器实验原理 (8)3.1.4 直流电源电路原理 (9)3.2 三角波正弦波转换电路 (11)3.2.1 直流电源的参数设计 (11)3.2.2RC正弦波振荡电路的参数设计 (11)3.2.3 方波电路的参数设计 (11)3.2.4 三角波电路的参数设计 (11)第四章安装与调试 (12)第五章性能测试及分析 (13)第六章结论与心得 (14)6.1 实验结论 (14)6.2 心得体会 (14)参考文献 (15)附录 (16)1 总原理图 (16)2 芯片管脚图 (17)3 原件清单 (17)前言现今世界中电子技术与电子产品的应用越加广泛,人们对电子技术的要求也越来越高。
方波和三角波的电路原理

方波和三角波的电路原理
方波和三角波是两种常见的周期信号波形,它们可以通过电路来生成。
以下是它们的电路原理:
1. 方波电路原理:
方波是一种以高电平和低电平互相交替的波形,它的电路原理可以通过如下步骤实现:
- 产生一个稳定的时钟信号:可以使用定时器、晶振等元件来生成稳定的方波时钟信号。
- 频率分频:将稳定的时钟信号输入到一个频率分频电路中,通过设置分频系数,使得输出信号的周期满足方波的需求。
- 幅度调整:可以通过运算放大器、转换电路等来调整方波的幅度,使其达到需要的高低电平。
- 输出:将调整好幅度的方波信号输出到需要的电路或装置中。
2. 三角波电路原理:
三角波是一种以线性增加和线性减小的波形,它的电路原理可以通过如下步骤实现:
- 产生一个稳定的时钟信号:同样使用定时器、晶振等元件来生成稳定的时钟信号,作为三角波的基准。
- 频率分频:将时钟信号输入到一个比例控制电路中,通过设置控制信号的斜率和频率,实现三角波的增加和减小过程。
- 幅度调整:由于三角波的幅度一般比较小,在输出之前,可能需要通过运算放大器、滤波电路等来放大幅度,使其达到需要的水平。
- 输出:将调整好幅度的三角波信号输出到需要的电路或装置中。
需要注意的是,方波和三角波的电路原理可能因具体应用的不同而有所差异,上述只是一般性的描述。
实际应用中,可以使用集成电路、函数发生器等专用元件来生成方波和三角波信号。
方波正弦波三角波转换器

方波正弦波三角波转换器 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020毕业论文综合实践报告第一章、系统的组成及工作原理系统组成本设计的方波—三角波转换电路由同相滞回比较电路和积分电路两部分组成。
图1—1 方波三角波发生电路三角波正弦波转换电路由滤波电路完成。
题目设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器内容及要求1 输出波形频率范围为~20kHz 且连续可调;2 正弦波幅值为±2V ;3 方波幅值为2V ;4 三角波峰-峰值为2V ,占空比可调;5 设计电路所需的直流电源可用实验室电源。
摘要波形发生器已经越来越广泛的运用到我门的日常生活、航空航天、医疗技术地理气象检测等等科学领域。
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要求。
为了能够更好的掌握在书本所学到的相关知识,以备以后在工作中运用所需,们今天设计的正是多种波形发生器。
图1—2 正弦波发生电路工作原理本文所设计的电路是通过集成运算放大器长生不同的波形,先通过同相滞回比较电路产生方波,然后方波通过积分电路转换成三角波,最后由滤波电路将三角波转换成正弦波,从而完成波形的转换。
角波发生电路是通过R 1调节方波的幅值,R 2、R 3调节方波的频率,R 4调节三角波的峰峰值R 5调节三角波的占空比。
三角波输入滤波电路后通过滤波作用将三角波转换成正弦波,输出正弦波的幅值由R 6、R 7、R 8调节.第二章、电路方案设计方案一:方案一电路由方波—三角波转换电路和三角波—正弦波转换电路组成。
、方波—三角波转换电路如图所示。
该电路由同相滞回比较电路和积分电路组成。
滞回比较器输出电压U 01在t 0时刻由-Uz 跃变为+Uz(为第一暂态),此时积分电路进行反向积分,输出电压u 0呈线性下降,当u 0下降到滞回比较器的阈值电压-U T 时即t 1时刻,滞回比较器的输出的电压U 01从+Uz 跃变到-Uz (为第二暂态)。
方波 三角波--转换电路实验报告册

物理与机电工程学院(2015——2016 学年第二学期)综合设计报告方波三角波转换电路专业:电子信息科学与技术学号:2014216041姓名:张腾指导教师:石玉军方波三角波转换电路摘要:一般方波-三角波发生器要用三只运算故大器,而且要用二极管或双向稳压管等有源器件进行限幅,线路较烦琐。
这里介绍一个实用的方波-三角波发生器。
该电路工作稳定、可靠,而且频率、幅度调节方便。
通过在Multisim10虚拟实验环境中对方波一三角波函数发生器电路的设计,阐述Multisim10在电路仿真设计中的应用过程,实现真正意义上的电子设计自动化(DEA)。
关键字:三角波发生器频率方波二极管稳压管有源器件限幅实用振荡电路积分器1.引言:电子电路邻域中的信号波形,除了正弦波之外另一类就是非正弦波。
非正弦波又称为脉冲波,如方波、矩形波、三角波等都是最常见的脉冲波形,当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会,电子技术的进步,给人们带来了根本性的转变。
现代电子领域中,单片机的应用正在不断的走向深入,这必将导致传统控制与检测技术的日益革新。
单片机构成的仪器具有高可靠性、高性能价格比,在智能仪表系统和办公自动化等诸多领域得以极为广泛的应用,并走入家庭,从洗衣机、微波炉到音响汽车,处处可见其应用。
因此,单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。
信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备,传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成,如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一,不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差,控制难,可调范围小,电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究和生产实践中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而借用计算机技术和DDS技术直接产生的各种波形频率高,成本高。
2.设计内容和要求:(1).内容:设计一个用集成放大器构成的方波-三角波产生电路,指标要求如下:方波重复频率:500Hz 相对误差<5%;脉冲幅度:6-6.5V三角波重复频率:500Hz 相对误差<5%;脉冲幅度:1.5-2V(2).要求:①根据设计要求和已知条件,确定电路方案,设计并选出各单元电路的原件参数。
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解

模拟电⼦⽅波—正弦波—三⾓波转换全解第1章绪论1.1简介在⼈们认识⾃然、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。
信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(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实验测试处理中,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。
波形发⽣器就是信号源的⼀种,能够给被测电路提供所需要的波形。
传统的波形发⽣器多采⽤模拟电⼦技术,由分⽴元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电⼦技术的发展,运⽤单⽚机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产⽣数字式的正弦波、⽅波、三⾓波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发⽣器⽐较⽽⾔,产⽣的数字信号⼲扰⼩,输出稳定,可靠性⾼,特别是操作简单⽅便。
根据⽤途不同,有产⽣三种或多种波形的波形发⽣器,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)。
信号发⽣器⼜称信号源或振荡器,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。
它⽤于产⽣被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电⼦电路及设备时,为测定电路的⼀些电参量,如测量频率响应、噪声系数,为电压表定度等,都要求提供符合所定技术条件的电信号,以模拟在实际⼯作中使⽤的待测设备的激励信号。
当要求进⾏系统的稳态特性测量时,需使⽤振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时,⼜需使⽤前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数,如频率、波形、输出电压或功率等,能在⼀定范围内进⾏精确调整,有很好的稳定性,有输出指⽰。
设计制作正弦波方波三角波函数转换器

物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业:电子科学与技术班级:07电子本学号:姓名:2009年7月2日模拟电路课程设计报告正弦波-方波-三角波函数转换器的设计一、设计任务与要求①输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调;②正弦波幅值为±2V;③方波幅值为2V;④三角波峰-峰值为2V,占空比可调;⑤用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的二、方案设计与论证波形产生电路通常课采用多种不同电路形式和元器件后的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。
具体设计可参考一下方案。
方案一、文氏桥式振荡器(RC串-并联正弦波振荡器)产生正弦波输出,其主要特点是采用RC串-并联网络作为选频和反馈网络,其振荡频率f=1/(2∏RC),改变RC的数值,可得到不同频率的正弦波信号输出。
用集成运放构成电压比较器,将正弦波信号变换成方波信号输出。
用运放构成积分电路,将方波信号变换成三角波或锯齿波信号输出。
该电路的优点是:发生信号的非线性失真小,缺点是:调试过程烦琐,所需元器件多,制作难度大,成本较高.方框图:方案二、用uA741构成信号发生电路,把正弦波信号转换成方波信号再转变成锯齿波信号,该电路调试过程较简单,容易实现波形的转换,制作简单.三、单元电路设计与参数计算直流电源:直流电源由电源变压器,整流电路,滤波电路,稳压电路四部分构成稳压电源的组成框图电路图1.整流,滤波电路用四个整流二极管组成单相桥式整流电路,将交流电压U2变成脉动的直流电压,为了减小电压的脉动,再经滤波电容C 1滤除纹波,输出直流电压Ui ,U I =1.2U 2为了获得较好的滤波效果,在实际电路中,应选择滤波电容的容量满足R L C=(3~5)T/2的条件。
两个二极管分别与LM7812和LM7912反向并联,取到保护电路的作用。
如何实现正弦波、方波与三角波信号之间的变换

内蒙古工业大学信息工程学院内蒙古工业大学信息工程学院《信号发生器的设计与实现》课程设计报告课程名称:模拟电子技术班级:姓名:学号:成绩:指导教师:1.摘要信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
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。
信号发生器又称信号源或振荡器,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。
在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。
信号发生器又称信号源或振荡器,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。
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。
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,都需要功或大或小、频率或高或低的振荡器。
函数信号发生器的实现方法通常有以下(1)用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试(2)可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,它们的功能较少,精度不高,调节方式也不够灵活(3)利用单片集成芯片的函数发生器:能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试.2.函数信号发生器的设计2.1 设计目的(1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
三角波转换成方波方波与三角波转换方法

三角波转换成方波方波与三角波转换方法实验五方波、三角波发生器的设计一.实验目的1.学习方波、三角波发生器的设计方法。
2.进一步培养电路的安装与调试能力。
二.预习要求1.复习教材中波形发生电路的原理。
2.根据所给的性能指标,设计一个方波、三角波发生器,计算电路中的元件参数,画出标有元件值的电路图,制定出实验方案,选择实验仪器设备。
3.写出预习报告。
三.实验原理方波、三角波发生器由电压比C较器和基本积分器组成,如图1所示。
运算放大器A1与R1、R2、R3 及Rw1、Dz1、Dz2组成电压比较器;uo2 运算放大器A2与R4、Rw2、R5、C1 及C2组成反相积分器,比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,构成能自动产生方波、三角波的发生器(请参考基础型实验中的方波、三角波发生电路)。
图1 方波、三角波发生器电路图电路参数:1.方波的幅度:Uo1m = Uz (1)2.三角波的幅度:Uo2m R2Uz (2)R3 R w13.方波、三角波的频率:f R3 R w1 (3)4R2(R4 R w2)C其中C可选择C1或C2。
从式(2)和(3)可以看出,调节电位器Rw1可改变三角波的幅度,但会影响方波、三角波的频率;调节电位器Rw2可改变方波、三角波的频率,但不会影响方波、三角波的幅度。
四.方波、三角波发生器的设计方法方波、三角波发生器的设计,就是根据指标要求,确定电路方案,选择运放和电源电压,计算电路元件的数值。
设计举例要求设计一个方波、三角波发生器,性能指标如下:输出电压:Uo1p-p ≤ 10V(方波),Uo2p-p = 8V(三角波)输出频率:100Hz ~ 1kHz,1kHz /news/FC42B17393C72D11.html~10 kHz波形特性:方波tr 设计步骤:1.确定电路,选择元器件。
选择图1所示电路,其中:A1、A2为 A741(或HA1741)集成运算放大器,Rw1、Rw2为电位器;取电源电压+Ec = +15V,Ec = 15V,由于方波电压的幅度由稳压管Dz1、Dz2的值决定。
模拟电子方波—正弦波—三角波转换全解

第1章绪论1.1简介在人们认识自然、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。
信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(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实验测试处理中,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。
波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形。
传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展,运用单片机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别是操作简单方便。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的波形发生器,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)。
信号发生器又称信号源或振荡器,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。
它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
在测试、研究或调整电子电路及设备时,为测定电路的一些电参量,如测量频率响应、噪声系数,为电压表定度等,都要求提供符合所定技术条件的电信号,以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。
当要求进行系统的稳态特性测量时,需使用振幅、频率已知的正弦信号源。
当测试系统的瞬态特性时,又需使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。
并且要求信号源输出信号的参数,如频率、波形、输出电压或功率等,能在一定范围内进行精确调整,有很好的稳定性,有输出指示。
方波转换三角波电路
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方波转换三角波电路
方波转成三角波是傅里叶变换的原理,在三角波发生电路中,积分电路正向积分的时间常数远大于反向积分的时间常数,或者反向积分的时间常数远大于正向积分的时间常数,那么输出电压uO上升和下降的斜率相差很多,就可以获得锯齿波。
方波积分是三角波,三角波微分是方波。
三角波再多次积分就可以得到正弦波,或者经过二极管网络转化。
正弦波通过施密特触发器或比较器可转换为方波。
方波是一种非正弦曲线的波形,通常会与电子和讯号处理时出现。
理想方波只有“高”和“低”这两个值。
电流或电压的波形为矩形的信号即为矩形波信号,高电平在一个波形周期内占有的时间比值称为占空比,也可理解为电路释放能量的有效释放时间与总释放时间的比值。
占空比为50%的矩形波称之为方波,方波有低电平为零与为负之分。
可以傅里叶级数表达一个理想方波,这个傅里叶级数有无限个项,如下式:以傅里叶级数来表达方波会出现吉布斯现象。
非理想方波中的振铃现象被证明与此现象有关。
吉布斯现象可使用σ近似来阻止,而σ近似使用Lanczos σ因子来使序列更理想地收敛。
三角波再多次积分就可以得到正弦波,或者经过二极管网络转化。
正弦波通过施密特触发器或比较器可转换为方波。
方波·三角波转换
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方波·三角波转换文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)一方波、三角波发生器设计目的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.熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法 4.培养综合应用所学知识来指导实践的能力法 二、设计要求1.复习教材中波形发生电路的原理。
2.根据所给的性能指标,设计一个方波、三角波发生器,计算电路中的元件参数,3.设计一个能产生方波、三角波信号发生器,4.能同时输出一定频率一定幅度的2种波形:方波、和三角波;5.可以用±12V 或±15V 直流稳压电源供电6.画出标有元件值的电路图,制定出实验方案,选择实验仪器设备。
7实现方波和三角波输出电压:方波输出幅值110o p p U V -≤,28o p p U V -≤。
能够输出确定频率的三角波三、原理图 四、设计说明书 1、设计题目 方波、三角波发生器 2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.熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法4.培养综合应用所学知识来指导实践的能力法3、设计要求1.复习教材中波形发生电路的原理。
2.根据所给的性能指标,设计一个方波、三角波发生器,计算电路中的元件参数,3.设计一个能产生方波、三角波信号发生器,4.能同时输出一定频率一定幅度的2种波形:方波、和三角波;5.可以用±12V或±15V直流稳压电源供电6.画出标有元件值的电路图,制定出实验方案,选择实验仪器设备。
4、设计过程实验器材1)uA7412片2)稳压管(4.3或5.3V)2只3)15k电位器1只4)1k欧姆电阻1只5)10k欧姆电阻2只6)7.5k欧姆电阻1只7)0.15uF电容1只8)±15V直流电源2台9)万用表1台10)示波器 实验原理1.滞回电压比较器图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,R 3起限流作用,R 2和R 1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。
rc 并联电路实现方波转换为三角波
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rc 并联电路实现方波转换为三角波1.介绍方波和三角波是电子技术中常见的波形信号,它们在信号处理、通信和控制系统等领域都有广泛的应用。
在一些特定的应用场合,需要将方波信号转换为三角波信号,以满足系统对波形信号的需求。
本文将介绍如何利用RC并联电路实现方波信号向三角波信号的转换。
2.方波与三角波方波是一种由正负方向的矩形脉冲信号组成的波形信号,其特点是上升沿和下降沿瞬间变化,持续时间等宽。
而三角波是一种具有线性增减特性的波形信号,其波形如同一个等腰直角三角形。
在电路分析和信号处理中,需要将方波信号转换为三角波信号的情况并不少见。
3.RC并联电路RC并联电路是由一个电阻和一个电容并联连接而成的电路,其在信号处理和滤波中具有重要的作用。
当输入一个方波信号时,RC并联电路可以对其进行滤波和处理,从而输出一个类似于三角波的波形信号。
4.电路设计在设计RC并联电路实现方波到三角波的转换时,需要选择合适的电阻和电容数值。
一般来说,选择较大的电阻和较小的电容可以获得较为平缓的三角波信号。
还需要考虑输入方波信号的频率和幅值,以保证电路的稳定性和性能。
5.工作原理当方波信号输入RC并联电路时,电容会通过电压的积分作用产生电压变化,从而使输出信号逐渐呈现出线性增减的波形特性。
通过合理选择电阻和电容数值,可以使得输出信号接近理想的三角波波形。
6.性能分析在实际应用中,RC并联电路实现方波到三角波的转换有一定的性能限制。
输入方波信号的频率越高,电路的响应速度就越慢;电容的充放电时间常数也会影响输出波形的稳定性和频率特性。
在工程应用中需要综合考虑各种因素,以获得满足要求的三角波信号。
7.工程应用RC并联电路实现方波到三角波的转换在工程应用中具有重要的意义。
在波形发生器、频率调制和解调、滤波器设计等领域都有广泛的应用。
在这些应用中,合理设计和优化RC并联电路可以实现对方波信号的有效转换,为系统的正常运行提供必要的信号处理支持。
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一方波、三角波发生器
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.熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法 4.培养综合应用所学知识来指导实践的能力法
二、 设计要求
1.复习教材中波形发生电路的原理。
2.根据所给的性能指标,设计一个方波、三角波发生器,计算电路中的元件参数,
3.设计一个能产生方波、三角波信号发生器,
4.能同时输出一定频率一定幅度的2种波形:方波、和三角波;
5.可以用±12V 或±15V 直流稳压电源供电
6.画出标有元件值的电路图,制定出实验方案,选择实验仪器设备。
7实现方波和三角波输出电压:方波输出幅值110o p p U V -≤,
28o p p U V -≤。
能够输出确定频率的三角波
三、 原理图
四、 设计说明书 1、设计题目
方波、三角波发生器
2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.熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法
4.培养综合应用所学知识来指导实践的能力法
3、设计要求
1.复习教材中波形发生电路的原理。
2.根据所给的性能指标,设计一个方波、三角波发生器,计算电路中的元件参数,
3.设计一个能产生方波、三角波信号发生器,
4.能同时输出一定频率一定幅度的2种波形:方波、和三角波;
5.可以用±12V 或±15V 直流稳压电源供电
6.画出标有元件值的电路图,制定出实验方案,选择实验仪器设备。
4、设计过程
实验器材
1) uA741 2片 2) 稳压管(4.3或5.3V ) 2只 3) 15k 电位器 1只 4) 1k 欧姆电阻 1只 5) 10k 欧姆电阻 2只 6) 7.5 k 欧姆电阻 1只 7) 0.15uF 电容 1只 8) ±15V 直流电源 2台 9) 万用表 1台 10)示波器
实验原理
1.滞回电压比较器
图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,R 3起限流作用,R 2和R 1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 。
运算放大器在两个饱和区翻转时u p =u n =0,由此可确定出翻转时的输入电压。
u p 用u in 和u o 表示,有
2
1o 1in
22
1o
2
in 1p 1111R R u R u R R R u R u R u ++=++= 根据翻转条件,令上式右方为零,得此时的输入电压
th Z 2
1o 21in U U R R
u R R u μμ==-=
U th 称为阈值电压。
滞回电压比较器的直流传递特性如图2所示。
设输入电压初始值小于-U th ,此时u o = -U Z ;增大u in ,当u in =U th 时,运放输出状态翻转,进入正饱和区。
如果初始时刻运放工作在正饱和区,减小u in ,当u in = -U th 时,运放则开始进入负饱和区。
图1 滞回电压比较器图2 滞回电压比较器的直流传递特性如果给图1所示电路输入三角波电压,其幅值大于U th ,设t = 0时,u o= -U Z ,其输出波形如图3所示。
可见,输出为方波。
图3 输入为三角波时滞回电压比较器的输出波形
2.方波——三角波发生器
给图1所示的滞回电压比较器级联一积分器,再将积分器的输出作为比较器的输入,如图4所示。
由于积分器可将方波变为三角波,而比较器的输入又正好为三角波,因此可定性判断出,图4电路的输出电压u o1为方波,u o2为三角波,如图5所示。
下面分析其振荡周期。
图4 方波——三角波发生器
积分器输出电压从-U th增加到+U th所需的时间为振荡周期T的一半,由积分器关系式
⎰+---=2
Z th th 00
d )(1T
t t t U RC U U
或 2
12Z th T
U RC U =
注意到Z 21th U R R U =,故 2
1
4R RCR T =
振荡频率则为 1
241
RCR R T f ==
图5 方波——三角波发生器的输出波形
3.方波——三角波发生器的设计
(1)双稳压二极管的稳定电压根据方波幅值选取,电阻R 3根据双稳压二极管的最大电流确定。
(2)电阻R 1和R 2根据三角波的幅值确定。
(3)电阻R 和电容C 则根据振荡频率要求确定,电容C 的值不宜太大,以减小积分误差。
实验步骤
1.滞回电压比较器直流传递特性的测定
按图6接线(电路图特写),R 1=10k Ω、R 2=20k Ω、R 3=3.3k Ω、U Z ≈6V 、U += +15V ,U -= -15V ,最后在面包板上形成这样的电路(电路连线镜头)。
给比较器加一适当频率和幅值的正弦电压,用示波器观察并记录传递特性和输出波形(教杆指向波形,方波),并测定阈值电压。
(a) (b)
图6 (a) 滞回电压比较器 (b)UA 741稳压二极管的封装
2.方波——三角波发生器实现
按图7接线(电路图特写),用示波器观察u o1和 u o2的波形(教杆指向波形),其中u o1为
方波,u o2为三角波。
最后要求测出其幅值和频率。
图7 方波——三角波发生器
注意事项
1.接线前用数字多用表测量电阻、电容参数,并作好记录。
2.观察振荡波形时,注意两个输出电压的相位关系。
3. 运算放大器的电源线、地线切勿接错,否则容易损坏集成片。
4.运算放大器uA741的封装图与技术参数请预习有关附录。
5、设计总结
这次课程设计的题目比较实用,方波三角波都是比较常用的电压信号,使我对抽象的理论有了具体的认识。
通过对方波、三角波发生器的设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用的仪器仪表。
通过对方波、三角波发生器的设计,我还深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。
而且通过对此课程的设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也巩固了以前知道的知识。
最重要的是在实践中理解了书本上的知识,明白了学以致用的真谛。
通过这次仿真,掌握了方波、三角波产生的原理和方法,以及其他一些比较简单的波形的产生和转换。
最主要的是设计电路时参数的选取和搭建一个工程电路的逻辑和方法。
在设计的过程中,培养了独立思考问题的能力和自学的能力。
虽然,在设计时遇到种种问题,但是,经过认真的思考和查找相关资料,还是可以独立完成的。
现在已经具备设计简单电路的思想和方法。
个人感觉收获最大的就是学会了设计电路的这种方法和分析问题解决问题的思想。