方波-三角波波形发生器的设计
方波三角波发生器设计
方波三角波发生器设计设计思路:方波和三角波都是周期信号,因此我们可以使用周期信号发生器的原理来设计方波三角波发生器。
具体的设计思路如下:1.方波发生器设计:方波信号由高电平和低电平组成,所以我们需要设计一个产生高电平和低电平的电路。
可以使用一个三极管作为开关来实现方波的产生。
当输入信号为高电平时,三极管导通,输出高电平;当输入信号为低电平时,三极管截止,输出低电平。
2.三角波发生器设计:三角波信号是一个连续上升和下降的斜线信号,所以我们需要设计一个连续改变输出电压的电路。
可以使用一个集成电路比如操作放大器(OP-Amp)作为三角波发生器的核心组件。
使用一个电容和两个电阻来控制输出电压的上升和下降。
设计步骤:1.方波发生器设计:(1)选择一个适当的三极管,根据其参数确定电路中的电阻值。
(2)使用电阻和电源电压来确定三极管的偏置电压。
(3)将输入信号与三极管的基极相连。
(4)根据输入信号的高低电平改变三极管的导通和截止状态,从而实现方波的产生。
2.三角波发生器设计:(1)选择一个合适的操作放大器,根据其参数确定电路中的电阻值。
(2)使用电阻和电源电压来确定操作放大器的工作点。
(3)使用一个电容和两个电阻来控制操作放大器的输出电压的上升和下降。
(4)将操作放大器的输出电压与输入信号相连,并通过电容和电阻控制输出波形。
测试与调节:完成方波和三角波发生器的设计后,可以进行测试和调节,以确保输出信号的准确性和稳定性。
可以使用示波器来观察和测量输出波形,并通过调节电路中的电阻和电容来调节输出波形的频率和幅度。
此外,还可以根据需要进行性能优化和稳定性测试,以确保方波三角波发生器的正常工作。
总结:本文介绍了方波三角波发生器的设计思路和步骤。
方波三角波发生器的设计涉及了电路设计、参数选择、测试和调节等方面的知识,需要对电路原理和信号处理有一定的了解和掌握。
通过设计方波三角波发生器,我们可以产生方波和三角波信号,为实际应用提供了便利。
方波三角波波形发生器的设计
方波三角波波形发生器的设计
摘要
随着技术的发展,方波三角波波形发生器越来越受到广泛的关注和应用。
本文首先介绍了方波三角波波形发生器的组成,以及在常见的应用场
景下所需要具备的性能指标,随后重点介绍了基于DDS技术的方波三角波
波形发生器的设计,根据DDS技术介绍了生成正弦波、三角波、方波的基
本原理,以及基于DDS技术设计的方波三角波波形发生器的结构框图。
最后,本文对该设计的优缺点进行了总结,为用户提供了建立在此基础上的
合理的选择及优化方案。
1介绍
方波三角波波形发生器(Square Wave Triangular Wave Wave Generator,简称STWG)是一种将时域信号转换为频域信号的微电子装置,可以将各种时域信号转换为频域信号,并且可以根据所需的频率范围和频
率精度来调节正弦波、方波和三角波波形,以满足各种应用的要求。
STWG有着广泛的应用,其中以通信领域、电力领域、电子测试领域
为主,如:超声波检测、定时器、静电场定量检测等。
STWG也主要用于
各种电子产品的高精度试验和工业仪器。
因此,STWG的性能必须能够满
足多种应用场景的要求。
STWG的性能主要有频率范围、频率精度、输出功率、调制级数、调
制精度、相位噪声等。
方波-三角波波形发生器设计
电子技术课程设计题目方波、三角波信号发生器学院名称电气工程学院指导教师职称班级自动化071班学号学生姓名2009年01 月14日目录摘要---------------------------------------------------------------------------2 关键词------------------------------------------------------------------------2一、设计任务与要求------------------------------------------------------21.1 设计任务------------------------------------------------------------------------------21.2 设计要求-----------------------------------------------------------------------------2二、方案设计与论证------------------------------------------------------32.1 方案一--------------------------------------------------------------------------------32.2 方案二--------------------------------------------------------------------------------32.3 两种方案比较------------------------------------------------------------------------4三、单元电路设计与参数计算------------------------------------------43.1 方波产生电路-----------------------------------------------------------------------43.2 三角波发生电路--------------------------------------------------------------------53.3 参数计算------------------------------------------------------------------------------5四、仿真过程仿真结果----------------------------------------------------54.1仿真调试输出波形-------------------------------------------------------------------5 4.2 调试输出波形------------------------------------------------------------------------64.3 数据记录------------------------------------------------------------------------------6五、总原理图及元件清单------------------------------------------------75.1 电路设计原理------------------------------------------------------------------------7 5.2 总原理图------------------------------------------------------------------------------7 5.3 PCB图-------------------------------------------------------------------------------75.4 元件清单------------------------------------------------------------------------------8六、电路调试与分析------------------------------------------------------86.1 电路的装调--------------------------------------------------86.2 调试结论------------------------------------------------------------------------------86.3 误差分析------------------------------------------------------------------------------9七、设计心得---------------------------------------------------------------9八、参考文献---------------------------------------------------------------9方波-三角波发生电路摘要: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。
方波-三角波波形发生器的设计
方波-三角波波形发生器的设计课程设计的目的《计算机电子线路制图课程设计》是学习课程之后的综合性实践教学环节。
目的是通过解决简单的实际问题巩固和加深在《计算机电子线路制图》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练学生综合运用学过的电子设计自动化技术基础知识,在教师指导下完成查找资料,选择、论证方案,设计电路,运行仿真,设计印制电路板,分析结果,撰写报告等工作。
使学生初步掌握利用电子设计自动化工具设计电子电路的一般方法步骤,通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力,为后续课程的学习、毕业设计和毕业后工作打下一定的基础。
关键词:方波、三角波、积分器、比较器一、设计方案论证1、概述由集成运放构成的方波和三角波发生器的电路形式很多,但通常由滞回比较器和积分电路构成。
按积分电路的不同,又可以分为两种类型:一类是由普通的RC积分电路组成,另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器组成。
常用的方波和三角波发生电路是由集成运放组成的积分器和滞回比较器组成的,由于采用了由集成运算放大器组成弄鬼的积分器,电容C始终处在恒流充放电状态,使三角波和方波的性能得到很大的改善,不仅能得到线性度较理想的三角波,而且也便于调节振荡频率和幅度。
1.1设计任务:设计制造能产生方波、三角波的波形发生器并制作电路板1.2设计要求:1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调2、方波幅值为15V3、三角波幅值为20V4、各种波形幅值均连续可调5、组装和调试设计的电路,使电路产生振荡输出。
频率稳定度较高。
当输出波形稳定且不失真时,测量输出频率的上限和下限。
检验该电路是否满足设计指标,若不满足,改变电路参数值,产生方波、三角波的方案有多种,本次实验主要采用由电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。
其中电压比较器产生方波,对其输出波形进行一次积分产生三角波。
该电路的优点是十分明显的:1、线性良好、稳定性好;2、频率易调,在几个数量级的频带范围内,可以方便地连续地改变频率,而且频率改变时,幅度恒定不变;3、三角波和方波在半周期内是时间的线性函数,易于变换其他波形。
方波三角波发生器的设计与制作设计本科学位论文
目录前言 (2)一.设计任务与要求 (3)二.方案设计 (3)三. 单元电路设计与参数的计算 (3)四. 总原理图及元件清单 (8)五.性能分析: (9)六. 总结与心得体会 (10)参考文献 (11)方波三角波发生器的设计与制作前言函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波(锯齿波)、方波(矩形波)、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
电路形式可以采用由运放及分立元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,本课题介绍方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
产生方波、三角波和正弦波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过比较器电路变换成方波,再通过积分电路变换成三角波;依然可以首先产生方波、三角波,然后再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波。
波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计使用的发生器可产生三角波、方波等多种波形,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。
一.设计任务与要求1.设计一个函数发生器,要求输出波形为正弦波—方波—三角波;2.要求频率范围:方波10~100Hz,正弦波1KHz~10KHz,三角波100Hz~1KHz; 3.频率连续可调,线性失真小。
二.方案设计在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都学要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。
该函数发生器要求能输出频率范围可调的正弦波,方波和三角波,能够很好的实现本次试验的目的,将一些线性和非线性的元件与集成运放组合,输出性能良好的波形。
要求分析:由正弦波,方波或三角波的发生器产生相应的信号,通过相互转换实现多种波形的输出。
方波、三角波发生器的设计
162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较器和基本积分器组成,如图1所示。
运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3 及R w1、D z1、D z2组成电压比较器;o2 运算放大器A 2与R 4、R w2、R 5、C 1 及C 2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: U o1m = U z (1)2.三角波的幅度: z w m o U R R R U 1322+= (2) 3.方波、三角波的频率: CR R R R R f w w )(424213++= (3) 其中C 可选择C 1或C 2。
从式(2)和(3)可以看出,调节电位器R w1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R w2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。
163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:U o1p-p ≤ 10V (方波),U o2p-p = 8V (三角波)输出频率:100Hz ~ 1kHz ,1kHz ~ 10 kHz波形特性:方波t r <10μs (1kHz ,最大输出时),三角波γ∆ < 2 % 。
设计步骤:1. 确定电路,选择元器件。
选择图1所示电路,其中:A 1、A 2为μA741(或HA1741)集成运算放大器,R w1、R w2为电位器;取电源电压+E c = +15V ,- E c = -15V ,由于方波电压的幅度由稳压管D z1、D z2的值决定。
方波三角波波形发生器的设计
某文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级课程电子技术课程设计题目方波三角波波形发生器的设计学号学生某指导教师2013年12某文理学院机械电子工程系课程设计任务书学生某专业班级学号指导教师职称教研室自动化课程电子技术课程设计题目方波、三角波波形发生器的设计任务与要求任务:设计能产生方波、三角波波形信号输出的波形发生器。
1.输出的各种波形工作频率X围0.02Hz~10k Hz连续可调;2.方波幅值10V;3.三角波峰-峰值20V;各种输出波形幅值均连续可调;4.设计电路所需的直流电源。
要求:1.根据设计任务和指标,初选电路;2.通过调查研究、设计计算,确定电路方案。
开始日期 2013.12.13 完成日期 2013.12.272013年 12 月 27 日目录设计目的 (4)设计任务和要求 (4)总体设计方案 (5)功能模块设计与分析 (10)电路的安装与调试 (14)实验仪器及元器件清单 (14)心得体会 (16)一、设计目的1.掌握方波—三角波产生电路的设计方法及工作原理;2.掌握电子系统的一般设计方法;3.掌握常用原件的识别和测试;4.掌握模拟电路的安装测量与调试的基本技能;5.培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风。
二、设计任务和要求任务:设计能产生方波、三角波波形信号输出的波形发生器。
1.方波幅值10V;2.输出的各种波形工作频率X围0.02Hz~10k Hz连续可调;3.三角波峰-峰值20;各种输出波形幅值均连续可调;4.设计电路所需的直流电源。
要求:1.根据设计任务和指标,初选电路;2.通过调查研究、设计计算,确定电路方案。
三.总体设计方案方案一,框图如下图1所示:正弦波信号方波信号三角波信号图1 多种波形发生器原理框图(方案一)文氏桥振荡器(RC串-并联正弦振荡器)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,其振荡频率为f=1/(2πRC),改变RC的值,可得到不同频率的正弦信号输出。
设计方波三角波函数发生器
设计方波三角波函数发生器
设计方波三角波函数发生器可以使用集成电路或数字信号处理器(DSP)来实现。
下面是一种基本的设计方法:
1.方波发生器部分:
使用一个比较器和一个可调节的阈值电平,将一个正弦波输入与阈值进行比较。
当正弦波的幅值高于阈值时,输出为高电平;当正弦波的幅值低于阈值时,输出为低电平。
这样就得到了一个以阈值为基准的方波输出。
2.三角波发生器部分:
使用一个积分器和一个反向比较器。
将方波输出输入到积分器中,并控制积分时间常数。
积分器会对方波进行积分操作,从而得到一个斜率递增或递减的三角波形。
将积分器的输出与一个可调节的阈值电平进行比较,得到最终的三角波输出。
3.调节参数:
可以通过调节阈值电平、积分时间常数等参数来控制方波和三角波的频率、幅值和形状。
需要注意的是,具体的电路设计可能会有一些复杂性和细节上的差异,因此建议在设计过程中参考相关的电路设计手册、数据手册或咨询专业电路设计工程师。
1。
方波、三角波波形发生器课程设计
方波、三角波波形发生器课程设计方波、三角波发生器摘要在模拟电子技术当中,我们会见到各种类型的波形,除了常见的正弦波之外,还有别的各种非正弦波,这些类型各异的波形,广泛应用于模拟电子技术的各个领域。
在模拟电子电路中,各种非正弦波,如矩形波、三角波、锯齿波、阶梯波等,在各种驱动电路及信号处理电路中广泛应用。
波形发生器是一种常用的信号源,广泛的运用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
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,通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可以设计一个能变换出三角波、方波的函数波形发生器。
本文利用LM324N产生一个可调频和调幅的方波信号,通过此信号来产生三角波。
电子电路设计、仿真与实践第 1 页目录1 设计题目 ............................................................... 2 2设计任务和要求 .........................................................2 3 整体电路设计 ........................................................... 2 4 仿真及仿真结果 ......................................................... 7 5 PCB板的绘制 ............................................................9 6 误差分析 .............................................................. 10 7总结 ..................................................................11 8 心得体会 (11)电子电路设计、仿真与实践第 2 页1 设计题目方波、三角波发生器2 设计任务和要求要求设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。
方波三角波正弦波函数发生器的设计
方波三角波正弦波函数发生器的设计
设计方波、三角波、正弦波函数发生器需要经过以下步骤:
首先,设计电路图。
其主要由单稳态触发器、行波触发器、电源部分和振荡放大部分组成,使用的主要器件有电阻、电容、三极管和二极管。
其次,具体元器件的参数选择。
为了保证输出波形的稳定性,应该选择具有良好温度稳定性和频率稳定性的元器件,同时考虑到制作成本和实际应用要求,选择适合的元器件。
第三,制作电路板。
在选择好元器件之后,需要合理布局电路,将元器件焊接到电路板上。
为保证电路的稳定性和可靠性,电路板应该选用高质量的绝缘材料,并进行严格的质量控制。
然后,对电路进行调试和测试。
初始调试时,需要使用示波器和电压表等测试仪器,调整电路参数,使其达到预期的性能要求。
在测试中,应注意观察波形的稳定性、频率、峰值、偏移量等参数,对异常情况进行分析和处理。
最后,进行封装和安装。
根据实际应用环境和要求,选择合适的封装方式和安装位置。
考虑到散热和防护问题,需要选择具有良好散热性能和防护性能的封装材料,并进行严格的防护处理。
综上所述,设计方波、三角波、正弦波函数发生器是一项既需要严谨的理论知识,又需要熟练的实践技能和深入的电路分析能力的工作,这需要设计者具有深厚的电子技术基础和丰富的实践经验。
实验十二 方波三角波发生器及设计
实验十二方波----三角波发生器及设计实验报告实验名称方波----三角波发生器的设计课程名称电子技术实验(模拟)院系部:控计学院专业班级:学生姓名:学号: 同组人: 实验台号:08指导教师:成绩:实验日期:华北电力大学(北京)实验十二——方波和三角波发生器电路一、实验目的:(1)学习用的方法。
(2)掌握波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、预习要求:(1)复习有关三角波及方波发生器的工作原理。
(2)用集成运算放大器设计一个方波——三角波发生器,要求电路含有一个滞回比较器及一个RC积分电路。
三、实验原理:由集成运算放大器构成方波——三角波发生器有多种方式。
对波形发生器的设计,通常需要考虑两个方面:一是选择什么样的输出波形电路;二是确定该电路的振荡频率。
四、实验设备与器材:(1)示波器(2)数字万用表(3)集成运算放大器:LM324(4)双向稳压管(稳压值6.6V)(5)电阻:2.4千欧,10千欧,20千欧,100千欧。
(6)电容:0.047微法(7)模拟试验箱五、实验内容:自行设计电路:实验过程:当我按照要求连接好电路之后,发现不能产生方波和三角波。
于是我仔细地对电路进行了检查,排除了可能出现的错误后,示波器上还是没有出现波形。
最后我又重新对电路进行了连接,用了新的导线,结果还是没有波形出现,只是出现一些干扰强烈的波形。
这次试验没做出来,原因也许有以下几点:1.双向稳压管都坏了,导致该处开路,波形为尖顶波;2.两个双向稳压管电压不同,形成锯齿波;3.双向稳压管坏了一个,形成一半三角波一半尖顶波;4.限流电阻过大,使得三角波很尖,方波很窄;5.电压幅度不够大,导致方波三角波很平;6.电压周期不够大,导致三角波方波都很“瘦”;7.示波器竖直方向的量程没有调好,导致波形过大或者过小;8.用了很多长线,导致波形模糊;9.各种导线缠在一起,互相干扰,看不清波形;10.该接地的地方没有接地,导致最后不出来波形;11.没有对LM324进行检测,电路连接没有问题,可能问题就出现在这个芯片上。
电子技术课程设计——方波-三角波-正弦波函数发生器的设计
题目2:设计方波-三角波-正弦波函数发生器。
(3组9人,或选作题目5)设计任务和要求①输出波形频率范围为10Hz~100Hz;②方波幅值为3V,占空比可调;课题方波-三角波-正弦波函数发生器的设计一、实验名称:方波,三角波发生器的设计。
二、实验目的:(1)学习方波、三角波发生器的设计方法。
(2)进一步培养安装与调试电路的能力。
三、实验仪器:10KΩ电阻五个,6.2KΩ电阻三个, 2.2KΩ电阻两个,22KΩ、5.1 KΩ、75 KΩ、36 KΩ、2 KΩ电阻各一个,324芯片一块,β值为五十附近的NPN型BJT管四个,电位器三个,0.47μF、220μF电容各两个,示波器、直流稳压电压源、信号源各一台。
四、实验要求:(1)已知条件:集成运放324一片,BJT管若干只(2)性能指标要求:频率范围:10Hz~1KHz;输出电压:方波VPP<24V,三角波VPP>3V,正弦波VPP>1V;五、实验原理。
方波、三角波发生器有电压比较器和基本积分器组成。
运算放大器A1与R1、R2、R3及R P1组成电压比较器;运算放大器A2与R4、R P2、C1及C2组成反向积分器,计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。
电路参数:(1)方波的幅度:U o1m=U z(2)三角波的幅度:U o2m=U z(3)方波三角波的频率:f=可改变三角波的幅度,但会影响方波、三角波的频率;调节电位调节电位器Rp1可改变方波、三角波的频率,但不会影响方波、三角波的幅度。
器Rp2六、具体设计思路1、方波-三角波发生器的基本电路图中A1与A2均采用CF324集成运算放大器,其中A1与R1、R2、R3及滑动变阻器组成电压比较器;A2与R4、C1、C2及滑动变阻器组成反相积分器,比较器与积分器首尾相连,形成闭环电路,调节R p1、R p2,使其能自动产生方波-三角波的发生器。
2、正弦波发生器的基本电路七、整体电路设计。
方波 三角波波形发生器的设计
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级课程电子技术课程设计题目方波三角波波形发生器得设计学号学生姓名指导教师2013年12西安文理学院机械电子工程系课程设计任务书学生姓名专业班级学号指导教师职称教研室自动化课程电子技术课程设计题目方波、三角波波形发生器得设计任务与要求任务:设计能产生方波、三角波波形信号输出得波形发生器、1、输出得各种波形工作频率范围0、02Hz~10k Hz连续可调;2.方波幅值10V;3。
三角波峰-峰值20V;各种输出波形幅值均连续可调;4、设计电路所需得直流电源。
要求:1.根据设计任务与指标,初选电路;2.通过调查研究、设计计算,确定电路方案。
开始日期 2013。
12.13 完成日期2013.12.272013年 12月27日目录设计目得……………………………………………4设计任务与要求…………………………………… 4总体设计方案………………………………………5功能模块设计与分析………………………………10电路得安装与调试…………………………………14实验仪器及元器件清单 (1)4心得体会 (16)一、设计目得1.掌握方波—三角波产生电路得设计方法及工作原理;2.掌握电子系统得一般设计方法;3.掌握常用原件得识别与测试;4.掌握模拟电路得安装测量与调试得基本技能;5.培养实事求就是,严谨得工作态度与严肃得工作作风、二、设计任务与要求任务:设计能产生方波、三角波波形信号输出得波形发生器。
1.方波幅值10V;2.输出得各种波形工作频率范围0、02Hz~10kHz连续可调;3.三角波峰—峰值20;各种输出波形幅值均连续可调;4.设计电路所需得直流电源。
要求:1.根据设计任务与指标,初选电路;2.通过调查研究、设计计算,确定电路方案、三。
总体设计方案方案一,框图如下图1所示:正弦波信号方波信号三角波信号图1 多种波形发生器原理框图(方案一)文氏桥振荡器(RC串—并联正弦振荡器)产生正弦波输出,其主要特点就是采用RC串—并联网络作为选频与反馈网络,其振荡频率为f=1/(2RC),改变RC得值,可得到不同频率得正弦信号输出。
方波三角波发生器的设计
方波、三角波发生器的设计一.实验目的1.学会用集成运算放大器实现波形变换及波形发生。
2.提高设计能力,并能将数字和模拟电路有机地结合起来。
三、设计要求1、设计并实现一三角波、方波信号发生器,要求输出波形失真度小、线性好。
2、输出频率连续可调,500Hz<fo<5kHz(范围越大越好),误差+10%。
3、输出电压连续可调。
最大为Up-p=12V,输出带有衰减器,并分为4档,分别为0dB、10dB、20dB、30dB。
4、输出阻抗Ro=300欧姆。
5、用给定元件完成。
运放用741、输出衰减器用模拟开关CD4051和741完成。
电源用正负电源。
三.实验原理方波、三角波发生器由电压比较器和基本积分器组成运算放大器A1与R1、R2、R3 及R6、D3D4组成迟滞比较器;运算放大器A2与R4、R5、R7、C1 组成反相积分器,迟滞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。
调节R6改变方波幅值,调节R8可调节三角波幅值,使输出电压连续可调。
调节R5可改变方波、三角波频率,使输出频率可调。
通过选择电路改变输出衰减分别为0dB、10dB、20dB、3dDB实现衰减。
根据要求,建立仿真模型,用multisim仿真软件进行仿真,并观察输出波形是否符合要求。
建立的仿真模型如下图所示:图1仿真电路: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。
1.确定电路,选择元器件。
选择图1所示电路,其中:A 1、A 2为741集成运算放大器,R 6、R 5为电位器;取电源电压+E c = +15V ,- E c = -15V2.计算元件的参数电路参数:1.方波的幅度: U o1m = U z (1)2.三角波的幅度: z m o U R R U 322= (2) 3.方波、三角波的频率: CR R R R f )(45423+= (3) 由(2)式可得:取R 2 = 3k Ω,取R 3 =3k Ω,R 6为50 k Ω的电位器,平衡电阻R 1= R 2 //R 3 = 1.5k Ω。
三角波,正弦波,方波波形,发生器的设计(内含1-127倍增益电路和DCDC转换)
波形发生器的设计摘要:本设计基于LM324D的芯片,利用电压比较器和积分器设计了一个三角波-方波发生器,再利用二极管网络变换电路把三角波转化为正弦波。
在增益部分利用了T型网路芯片DAC0832来实现增益可调部分,最后,我们采用了TP1301DCDC芯片和集成开关型稳压器AIC1563,实现DCDC转换,能够升压和改变输出电压的正负值。
关键词:二极管网络变换电路;T型网路芯片;DCDC一.方案论证与比较方案一:采用文氏电桥振荡器产生正弦波,并且采用由电阻网络和运算放大器构成的D/A转换器对最后的输出进行放大。
文氏电桥振荡器的优点是:不仅振荡较稳定,波形良好,带负载能力强,输出电压失真小。
而且电阻网路只需要7个阻值不同的电阻就能实现128种不同倍率的增益变换。
但是文氏电桥振荡的频率取决于R和C,C要是太小,频率就和放大环节有关了,所以电路的频率不能太高,而且,我们在实际仿真中,遇到了这样的一个问题:尽管文氏电桥振荡器输出的波形较好,但是我们在对其进行频率调节的时候,遇到了困难,就是发现频率很难调到想要的数值,稍微改变一下R,频率的变动幅度就非常大,而且电阻网络里面的电阻,最大电阻阻值是最小电阻阻值的128倍,而且对这些电阻的精度要求比较高。
如果这样的话,从工艺上实现起来是很困难的。
方案二:根据题目的要求,我们决定采用方案二,即采用电压比较器加积分器,产生三角波和方波,即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。
再用二极管网络变换电路把三角波转换为正弦波。
电压增益部分则用T型网路芯片DAC0832代替了电阻网络来实现增益可调部分。
T型网路芯片由于只用了2种阻值不同的电阻,使得误差大大减少。
二、系统原理框图图1三、主要电路的理论分析与设计1、5V 电源电路(原理图略)设计制作5V 电源。
2、方波和三角波输出部分。
基于电压比较器加积分器的三角波方波发生器方波和三角波产生原理图如图2:图2方波与三角波发生器由电压比较器加积分器组成。
基于Multisim的方波、三角波发生器的设计与仿真
基于Multisim的方波、三角波发生器的设计与仿真方波、三角波发生器的设计与仿真一.实验目的1.学习方波、三角波发生器的设计方法。
2.学会用multisim10对设计的波形发生器进行仿真与分析。
二.实验原理(1).图1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。
矩形波发生电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。
电压传输特性如图所示。
图2将方波电压作为积分运算电路的输入,在其输出就得到三角波电压。
方波幅值Uom=±Uz方波震荡周期T=2R3C2ln(1+2R1/R2)其振荡频率为f=1/T三角波幅值Uos=±Ut三.仿真内容对图1所示电路进行瞬态分析,仿真结果如下:图3由上图知:方波幅值=±3.162 三角波幅值=±10.9当方波发生电路的输出电压uo1=+Uz时,积分运算电路的输出电压uo2将线性下降;而当uo1=-Uz时,uo2将线性上升。
用示波器查看输出Io1、Io2的波形,如图4所示:图4从示波器上看出电路的振荡周期为1.4ms方波震荡周期理论值为T=2R3C2ln(1+2R1/R2)≈1.39ms(2).由于图1所示电路中存在RC电路和积分电路两个延迟环节,在实用电路中,将他们”合二为一”,即去掉方波发生电路中的RC回路,使积分运算电路即作为延迟环节,又作为方波变三角波电路。
滞回比较器改为同相输入。
原理图如图5所示:方波幅值Uom=±Uz方波震荡周期T=2R3C2ln(1+2R1/R2)三角波幅值Uos=±Ut(其中Ut=(R1÷R2)Uz)三角波振荡周期T=4R1R5C/R2 其振荡频率f= R2/4R1R5C由上图知:方波幅值=±3.2 三角波幅值=±1.6。
方波三角波正弦波函数发生器的设计
方波三角波正弦波函数发生器的设计一、引言方波三角波正弦波函数发生器是一种常见的电子设备,用于产生不同类型的波形信号。
它在电子制作、通信等领域有着广泛的应用。
本文将详细探讨方波、三角波和正弦波的特性、功能以及设计思路,为方波三角波正弦波函数发生器的设计提供指导。
二、方波的特性与生成方法方波是一种特殊的周期信号,其波形呈现矩形脉冲的形状。
方波具有以下特性: 1. 周期性:方波信号在固定时间间隔内重复出现,如1ms,10ms等。
2. 对称性:方波信号的上升沿和下降沿时间相等,波形呈现对称性。
3. 平均值为零:方波信号在正半周期和负半周期内的积分值相等,平均值为零。
方波可以通过多种方法生成,其中最常见的方法是使用集成电路555定时器。
通过定时器的控制,可以产生不同频率和占空比的方波信号。
三、三角波的特性与生成方法三角波是一种连续的周期信号,其波形呈现上升沿和下降沿斜率均相等的形状。
三角波具有以下特性: 1. 周期性:三角波信号在固定时间间隔内重复出现,如1ms,10ms等。
2. 对称性:三角波信号的上升沿和下降沿斜率相等,波形呈现对称性。
3. 平均值为零:三角波信号在一个周期内的积分值为零。
三角波可以通过集成电路中的运算放大器以及电容和电阻的组合实现。
通过控制电容充放电过程的时间常数,可以产生不同频率和幅度的三角波信号。
四、正弦波的特性与生成方法正弦波是一种连续的周期信号,其波形呈现正弦函数的形状。
正弦波具有以下特性:1. 周期性:正弦波信号在固定时间间隔内重复出现。
2. 对称性:正弦波信号关于零轴对称,波形呈现对称性。
3. 平均值为零:正弦波信号在一个周期内的积分值为零。
正弦波可以通过集成电路中的振荡器电路实现。
其中,常用的是RC震荡器和LC谐振器。
通过调整电容、电感等参数,可以产生不同频率和幅度的正弦波信号。
五、方波三角波正弦波函数发生器的设计思路方波、三角波和正弦波的生成方法不同,因此方波三角波正弦波函数发生器需要设计多个模块来实现不同波形信号的产生。
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模拟电子技术课程设计报告题目名称:方波-三角波波形发生器姓名:学号:班级:目录摘要---------------------------------------------------------------------2关键词------------------------------------------------------------------2一设计任务与要求--------------------------------------------------2 1.1设计任务-----------------------------------------------------------------------------------2 1.2 设计要求----------------------------------------------------------------------------------2 二电路设计----------------------------------------------------------2 2.1 方案设计与论证-------------------------------------------------------------------------2 2.2 电路设计原理----------------------------------------------------------------------------3 2.2.1 电路原理框图-------------------------------------------------------------------------3 2.2.2 单元电路设计与计算说明----------------------------------------------------------3 2.3 原理图--------------------------------------------------------------------------------------4 2.3.1 总体原理图----------------------------------------------------------------------------4 2.3.2 PCB图--------------------------------------------------------------------------------4 2.3.3 EWB仿真调试------------------------------------------------------------------------4 2.4 元器件选择与验证器材-----------------------------------------------------------------5 2.4.1元器件选择------------------------------------------------------------------------------5 2.4.2 LM741管脚排列-----------------------------------------------------------------------5 2.4.3 参数计算-------------------------------------------------------------------------------5 三制作与调试--------------------------------------------------------5 3.1 PCB板的制作-------------------------------------------------------------------------------6 3.2 电路的装调----------------------------------------------------------------------------------6 四调试结论与误差分析----------------------------------------------6 4.1调试结论-------------------------------------------------------------------------------------6 4.2 误差分析------------------------------------------------------------------------------------6 五设计心得-----------------------------------------------------------------7六参考文献-----------------------------------------------------------7方波-三角波发生电路摘要: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。
在此基础上设计了一种能产生方波----三角波的模块电路,包括了原理图和PCB图。
该电路有主要由积分器、比较器、LM741集成运算放大器,通过用双踪示波器来确定各种波形的幅值及可调频率的上限和下限。
重点阐述了发生器的电路结构及工作原理,分析了单元电路的制作和工作过程并进行了调试,调试结果表明设计的电路是可行的。
关键词:方波、三角波、积分器、比较器一、设计任务与要求1.1设计任务:设计制造能产生方波、三角波的波形发生器1.2设计要求:1、频率在200Hz- 2kHz且连续可调2、方波幅值为15V3、三角波幅值为20V4、各种波形幅值均连续可调5、组装和调试设计的电路,使电路产生振荡输出。
频率稳定度较高。
当输出波形稳定且不失真时,测量输出频率的上限和下限。
检验该电路是否满足设计指标,若不满足,改变电路参数值二、电路设计2.1方案设计与论证产生方波、三角波的方案有多种,本次实验主要采用由电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。
其中电压比较器产生方波,对其输出波形进行一次积分产生三角波。
该电路的优点是十分明显的:1、线性良好、稳定性好;2、频率易调,在几个数量级的频带围,可以方便地连续地改变频率,而且频率改变时,幅度恒定不变;3、三角波和方波在半周期是时间的线性函数,易于变换其他波形。
2.2 电路设计原理方波-三角波发生电路组成框2.2.2单元电路设计与参数计算1、方波产生电路因为方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。
它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
RC 回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现使输出状态自动地相互转换。
图1 方波发生电路图图2三角波发生电路2、三角波发生电路三角波电路波形可以通过积分电路实现,把方波电压作为积分运算电路的输入,在积分运算电路的输出就得到了三角波。
3、参数计算方波周期、频率计算:T=2RCln(1+2R1/R2) f=1/TRC振荡电路方波发生三角波产生比较电路积分电路副值:Ut=R1/(R1+R2) *Uz三角波副值:Ut=Uz*R1/R2周期、频率计算:T=4*R1*R4*C/R2 f=R2/(4*R1*R4*C) 2.3原理图2.3.1.总原理图图3 电路原理图注:需将一个电位器代替电阻R12.3.2、PCB图图4 PCB图2.3.3 EWB仿真调试在设计完总原理图时还需进行EWB仿真调试,主要是为了检验设计的原理图是否可行2.4元器件选择与验证器材2.4.1 元器件选择电阻: 220欧 1个 ,100k 3个 电位器:100K 2个 集成运放LM741:2个电容:4.7nF 1个 稳压二极管:15v 2个验证器材双踪示波器 附铜板2.4.2 集成运算放大器LM741管脚图+-CCU -CC U +oU OA OANCC三、制作与调试制作和调试是最容易出现错误的环节,因此在制作和调试时我们一定要有条不紊,认真仔细的做好每一步工作。
3.1电路板的制作采用手工绘制单面板。
制作流程为:拓图→刀刻(生成PCB )→腐蚀→打孔→焊接对制作好的PCB 板,在焊接之前我们首先要对元器件进行测试,以确保每个元器件的完好可用,检测之后即可按照原理图对元器件进行焊接。
3.2电路的装调由于电压比较器与积分器组成正反馈闭环电路,同时输出方波与三角波,故这两个单元电路可以同时安装。
需要注意的是,安装电位器之前要将其调整到设计值,否则电路可能会不起振。
如果电路接线正确,则在接通电源后,比较器的输出VO1为方波,积分器的输出VO2为三角波,微调前级电位器,使方波的输出幅度满足设计指标要求,调节后一级的电位器,则输出频率可调。
元器件的选择是高性能放大的保证,在实际连线与焊接过程中,运放的参数必须尽可能相同,因此选用了带4集成运算放大器的LM741。
同时为了提高共模抑制比和精确增益调控,运放输入端电阻必须精确匹配。
按设计图安装好电路,稳压电源输出的+15V电压接到集成运放741的7脚, 15V接到集成运放741的4脚,示波器的Ch1接U o1,Ch2接U o2,调整各电位器,使方波、三角波的输出幅度满足设计指标要求。
四、调试结论与误差分析4.1 调试结论:完成实物图,然后使用双踪示波器测量验证,观察输出波形、幅值、频率参数是否符合要求,并记录数据。
(1)仿真调试输出波形(2)调试输出波形方波V01 三角波VO2(3)数据记录频率最小值误差: 200HZ - 192.3HZ = 7.7HZ;最大值误差: 2.193K - 2K = 0.193K方波幅值误差:15V - 13.6V = 1.4V三角波幅值误差:20V - 20V = 0V4.2 误差分析在EWB仿真试验与实际中有差别。
根据前面所提方案的要求,调试过程主要集中在模拟电子电路部分。
放大电路产生误差的原因很多,一般有:运放的输入偏置电流、失调电压和失调电流及其温漂;电阻器的实际阻值与标称值的误差,且温度变化;另外,电源和信号源的阻及电压变化、干扰和噪声都会造成误差。
五设计心得通过这次对波形发生器的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于波形发生器的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真,仿真成功之后才实际接线的。
但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为,在实际接线中有着各种各样的条件制约着。