方波发生器
pwm发生器原理
pwm发生器原理PWM发生器是一种广泛应用于电子学领域的电路。
PWM发生器用于产生PWM信号，其主要用途是调整电源的DC电压，从而实现电力控制。
PWM（脉宽调制）是一种将特定项的占空比调整为期望值的技术。
本文将详细介绍PWM发生器的原理和工作方式。
PWM发生器的原理PWM发生器的基本原理是利用方波产生技术，将方波信号借助特定电路变化为PWM信号。
当电路中存在一个固定的方波脉冲时，PWM发生器会根据一个特定的控制电信号调整脉冲的开启和关闭时间。
控制信号的变化导致PWM脉冲的占空比发生变化，从而产生不同的输出控制信号。
PWM发生器的工作方式PWM发生器基于传统方波产生器的基本原理，通过一个比较器来产生的PWM信号。
PWM发生器的输出可以是方波、三角波和锯齿波等，不同的波形可以通过不同的信号数字计数器切换实现。
如果我们以方波信号为例，PWM发生器将通过不断调整方波脉冲信号的占空比来产生PWM信号输出。
控制PWM脉冲的决定性因素是一个称为“占空比”的比例。
这个比例是脉冲信号开放时间的百分比，通常被表示为一个小数（0.1表示10%）。
如果占空比为50%，那么PWM是50%的“占空比”。
在PWM发生器中，占空比可以通过锯齿波生成器等部件进行精确的调整。
总结PWM发生器是用于产生PWM信号的电路。
PWM发生器可以根据控制信号的变化调整脉冲的开启和关闭时间，从而产生不同的输出控制信号。
控制PWM脉冲的决定性因素是占空比，可以通过锯齿波生成器等部件进行精确的调整。
在电力控制和电动机驱动等领域中，广泛应用了PWM发生器。
1kHz正弦波_方波信号发生器
制作与开发
１ｋＨｚ正弦波／方波信号发生器
广东 颜荣
该信号发生器的特点是：输出幅度从０～３Ｖｐｐ之间连续可调；振荡频率及幅度稳定；谐波失真≤１％。
电路工作原理如下：Ｑ１、Ｑ２及相关元件完成正弦振荡，振荡信号经微调电阻Ｗ２分压后进入ＩＣ（ＬＭ３８６）的③脚，经ＩＣ内部放大后从⑤脚输出。
当转换开关Ｋ２倒向＂正弦波＂（～）位置时，１ｋＨｚ的正弦波信号经电阻Ｒ１５和电位器Ｗ３调整幅度后，再经Ｃ１５耦合由ＢＮＣ插座输出；当Ｋ２倒向＂方波＂位置时，ＬＭ３８６的⑤脚输出１ｋＨｚ正弦波信号经Ｑ３波形变换后，从Ｑ３的集电极输出占空比为４∶１的１ｋＨｚ方波，同样经Ｗ３调整幅度后由ＢＮＣ插座输出。
调试时将ＢＮＣ插座接示波器的Ｙ输入插孔，微调Ｗ１；使示波器显示出波形。
如波形有＂切顶＂现象，则微调Ｗ２，使屏幕出现完好的正弦波。
然后将ＢＮＣ输出接至数字频率计，再微调Ｗ１，使振荡频率为１ｋＨｚ±１０Ｈｚ。
若微调Ｗ１达不到１ｋＨｚ±１００Ｈｚ的要求，则可改变Ｃ９容量（Ｃ９的容量加大频率降低，反之频率升高），再微调Ｗ１，使之合格。
图中Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３用Ｃ１８１５或Ｃ９０１８均可。
振荡部分Ｃ５～Ｃ９用涤纶电容。
其他元件参数见图所示。
□广东 颜荣。
方波信号发生器设计
方波信号发生器设计一.实验目的:1．进一步熟悉QuartusII及其LPM_ROM与FPGA硬件资源的使用方法。
2.加深对电路理论概念的理解3.进一步熟悉常用仪器的使用及调试4.加深计算机辅助分析及设计的概念5.了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程6.培养学生发现问题、分析问题的创新能力7.锻炼学生搜集资料、分析综合资料的能力二．实验原理:方波波信号发生器由四部分组成：计数器或地址发生器（这里选择6位）。
方波信号数据ROM（6位地址线、8位数据线），含有64个8位数据（一个周期）。
VHDL顶层设计。
8位D/A（实验中用DAC0832代替）。
图1所示的信号发生器结构框图中，顶层文件singt.vhd在FPGA中实现，包含两个部分：ROM的地址信号发生器，由6位计数器担任；一个方波数据ROM，由LPM_ROM模块构成。
LPM_ROM底层是FPGA中的EAB、ESB或M4K等模块。
地址发生器的时钟CLK的输入频率f0与每周期的波形数据点数（在此选择64点），以及D/A输出的频率f的关系是：f = f0/64。
图1 方波信号发生器结构框图三．实验内容:1.新建一个文件夹。
利用资源管理器，新建一个文件夹,如：e : \SIN_GNT 。
注意，文件夹名不能用中文。
2.输入源程序。
打开QuartusII，选择菜单“File”“New”，在New 窗中的“Device Design Files”中选择编译文件的语言类型，这里选“VHDL Files”。
然后在VHDL 文本编译窗中键入VHDL 程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity square isport(clk,clr:in std_logic;q:out integer range 0 to 255);end entity;architecture behav of square issignal a:bit;beginprocess(clk,clr) --计数分频variable cnt:integer range 0 to 32; beginif(clr='0') thena<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif cnt<31 then --进行32分频cnt:=cnt+1;elsecnt:=0;a<=not a;end if;end if;end process;process(clk,a) --信号输出beginif clk'event and clk='1' thenif a='1' thenq<=255;elseq<=0;end if;end if;end process;end behav;3. 建立.mif格式文件首先选择ROM 数据文件编辑窗，即在File 菜单中选择“New”，并在New 窗中选择“Other files”项，并“Memory Initialization File”（图3-11），点击OK 后产生ROM 数据文件大小选择窗。
频率可调方波发生器
频率可调的方波发生器及频率显示器设计学院：电子信息工程学院专业：通信工程指导老师：学生姓名：学号：目录1.引言 (3)2.电路元件结构及工作原理 (3)2.1 555定时器 (3)2.2 74ls160同步计数器 (5)2.3 74ls175 4位寄存器 (6)3.电路工作原理仿真 (6)3.1频率可调555方波发生器 (6)3.2频率计数器 (8)3.3可显示频率的方波发生器 (9)4.电路的测试结果误差分析 (10)5.其它类型的方波发生器 (10)6.课程设计设计总结 (12)7.参考文献 (13)频率可调的方波发生器及频率显示器设计摘要：通过555定时器进行函数发生器的设计,电路简单,成本低廉，稳定性好，精度高。
根据有关理论原理进行电路参数的计算和选取,借助Multisim进行电路创建,波形仿真，设计频率可调，步进10Hz的简易方波发生器,并且能用三位十进制数显示频率。
对有关问题进行了分析讨论。
关键词: 555定时器函数发生器波形仿真The adjustable frequency square wave generator andfrequency display designAbstract:Using the 555 timer to design function generator , thecircuit is simple,the cost is low, the function generator combines good stability and high precision. According to the principle of the theory of circuit parameter calculation and selection, use Multisim to create circuit, waveform simulation, design of adjustable frequency, simple step 10 hz square-wave generator, and can use the three decimal number to display frequency. Analyses the related problems are discussed.Keywords: 555 timer;function generator;waveform simulation1.引言基本的函数发生器用来产生正弦波、方波、三角波三种电压波形,其电路构成形式多种多样,有全部采用分立元件的（非门振荡),也可由运放级联构成,也有专用的集成电路直接得到(如片集成电路函数发生器ICL8038),或通过单片机串口输出方波。
实验六 方波发生器
实验六方波发生器一、实训目的1、学习单片机内部定时器的硬件结构及其应用。
2、定时器T0、T1的两种用途之一：作为定时器实现定时控制。
3、掌握TMOD、TCON的各位的意义，学会可编程控制方法。
4、学会使用VSM虚拟示波器观测波形。
二、实训预备知识1、单片机内部定时器/计数器的编程主要是时间常数的设置和有关控制寄存器的设置。
内部定时器/计数器在单片机的主要有定时和计数两种功能，本实训使用的是定时功能。
2、与定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。
TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式0～3，并确定用于定时还是计数。
TCON主要功能是为了定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止。
3、内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。
每个机器周期的长度是12个振荡周期。
4、在设置时间常数前要先关闭对应的中断，设置完时间常数之后再打开该中断。
三、实训设备：微机一台、实训箱、THKL-C51仿真器、示波器、扁平数据线和一条串行数据通信线。
四、实训内容（1）用内部定时器/计数器0的定时功能，实现周期为400us的方波输出。
图5-1 400us方波发生器原理图（2）用内部定时器/计数器1的定时功能，在P3.0引脚上产生周期为10ms的方波输出，定时器采用查询和中断两种方式实现。
图5-210ms方波发生器原理图（3）用内部定时器/计数器0的方式2，在P3.0引脚上产生矩形波, 高电平为50us，低电平为300us。
五、程序设计步骤1、PROTEUS电路设计图4-25 矩形波波形图方波发生器电路原理图如图5-1、5-2所示，设计在PROTEU ISIS平台中进行。
（1）新建设计文件菜单【file】/【New Design】,出现选择模板窗口,选中”DEFAULT”模板,再单击”OK”按钮,在文件名框中输入文件名,单击”保存”按钮,则保存新建设计文件,其后缀自动为.DSN。
（2）从PROTEUS库中选取元器件单击“P”按钮，在其左上角“Keywords”（关键字）一栏中输入以下元器件的关键字，将以下元器件添加到对象选择器中。
方波发生器制作
目录第一章方波发生器制作1.1 设计任务 (2)1.2 设计方案 (2)1.3 系统分析与设计 (2)1.4 电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (3)1.5 系统安装、调试与参数测量 (4)1.6 实验体会 (4)第二章不规则变速循环彩灯的制作2.1 设计任务 (5)2.2 总设计方案 (5)2.3 系统设计与分析 (5)2.4 电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (6)2.5 系统安装、调试与参数测量 (7)2.6 实验体会 (8)第三章声控延时灯的制作与调试3.1 设计任务 (9)3.2 总设计方案 (9)3.3 系统分析与设计 (9)3.4 电路图、元器件清单、仪器仪表清单 (10)3.5 系统安装、调试与参数测量 (11)3.6 实验体会 (11)参考文献 (12)第1章方波发生器制作1.1 设计任务设计一个简易的方波发生器。
在给定合适电源状态下利用相关器件制作一电路使该电路能输出一定频率的方波。
当输出端接示波器，可观察并计算出所产生的方波波形及频率。
1.2 设计方案根据相关资料查找，可以运用74LS00及电容电阻设计一个方波发生电路。
电路工作原理为：74LS00为“四2输入与非门”，内部有四个两输入与非门。
A、V（14脚）接地端为GND（7脚）。
B为输入端，Y为输出端，其共用电源端为CC当给5脚输入高电平，空脚4输入低电平，经过74LS00输出高电平，对电容C1进行充电，示波器上显示信号在Y轴正半部分。
电容C1充电结束后，C1继续放电，当放电结束后，C1处相当于断开。
2脚接地，输出低电平。
空脚1输入高电平，经过74LS00输出高电平，对电容C2进行充电，此时4脚输入高电平。
空脚5也输入高电平，经74LS00后输出低电平，在示波器显示信号为Y 轴负半部分。
C2充电结束后断开，重复第一过程。
从此反复产生稳定方波。
1.3系统分析与设计图1-1.引脚图图1-2.内部原理示意图该引脚图表示CT74LS00为“四2输入与非门”，内部有四个两输入与非门。
方波信号发生器原理
方波信号发生器原理
方波信号发生器是一种电子设备，用于产生方波形状的信号。
该设备的原理是基于周期性地改变输入信号的幅值来生成方波。
方波信号有两个离散的幅值级别，通常为高电平和低电平。
方波信号发生器的基本原理是通过一个可调电路来控制一个开关，使其周期性地切换输入信号的幅值。
当开关处于打开状态时，输入信号的幅值为高电平；当开关处于关闭状态时，输入信号的幅值为低电平。
具体实现方波信号发生器的方法有许多，其中一种常见的方法是使用集成电路，如555定时器。
555定时器是一种非常常用
的集成电路，可以用作方波信号发生器。
通过调整电路中的电阻和电容值，可以控制方波信号的频率和占空比。
另一种方法是使用数字信号处理器（DSP）或微控制器来生成
方波信号。
这些设备具有高度可编程性和灵活性，可以通过软件或代码来生成方波信号。
无论使用哪种方法，方波信号发生器的原理都是基于周期性地改变输入信号的幅值。
这种周期性切换产生了有规律的方波信号，可以在各种应用中使用，如实验室测量、音频设备和通信系统。
比较器方波发生器课件
小型化、集成化的发展趋势
总结词
比较器方波发生器正逐渐实现小型化、 集成化，为便携式电子设备提供更优解 决方案。
VS
详细描述
随着微电子技术的进步，比较器方波发生 器的体积不断减小，集成度越来越高。这 使得比较器方波发生器在便携式电子设备 中得到广泛应用，如智能手表、无人机等 。同时，集成化的比较器方波发生器还具 有更高的可靠性、更低的成本和更小的功 耗。
工作原理
比较器方波发生器通过比较两个输入信号的电压值来产生方波信号。当输入信 号的电压差超过一定阈值时，比较器会输出高电平或低电平信号，从而形成方 波。
分类与特点
分类
根据电路结构和工作原理，比较 器方波发生器可分为RC型和施密 特触发器型等类型。
特点
比较器方波发生器具有电路简单 、成本低、可靠性高等优点，适 用于产生低频或中频方波信号的 场合。
03
可以通过选择性能稳定的元件、采取温度补偿措施、使用稳定
的电源供电等方式来解决频率稳定性问题。
输出电压与电流调节问题
总结词
输出电压与电流调节问题是指方波发生器的输出 电压或电流无法达到所需的数值。
详细描述
这可能是由于电路中的可调元件设置不正确、负 载电阻不匹配等原因造成的。
解决方案
可以通过调整可调元件的数值、选择合适的负载 电阻等方式来解决输出电压与电流调节问题。
应用场景与优势
应用场景
比较器方波发生器广泛应用于各种电 子设备和系统中，如通信、测量、控 制等领域。
优势
比较器方波发生器具有稳定性好、抗 干扰能力强、易于实现等优点，能够 提供稳定可靠的方波信号，满足各种 应用需求。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 02
比较器方波发生器的电路设计
方波发生器设计
方波发生器设计摘要：随着EDA技术以及大规模集成电路技术的迅猛发展，波形发生器的各方面性能指标都达到了一个新的水平。
采用CPLD/FPGA器件在QuartuesII设计环境中用VHDL语言完成的波形发生器具有频率稳定性高，可靠性高，输出波形稳定等特点。
本文介绍了基于EDA技术的波形发生器的研究与设计。
一、设计任务与要求设计一方波发生器并且输出信号的频率范围为100Hz~200KHz,输出频率可以调节；可以存储任意波形特征数据并能重现该波形，还可完成各种波形的线形叠加输出，具有显示输出波形、频率的功能。
通过运用VHDL语言编程，通过运用软件Quartus II 6.0，逐渐掌握EDA的用法，熟练步骤，为以后的学习与工作做很好的铺垫。
二、总体框图（1）方案论证方案一：本系统由FPGA(可编程门阵列)，数模转换，时钟（提供clk信号）等组成。
全部为FPGA试验箱所有，不需要增加任何器件。
用FPGA产生的255—0的计数值输入到DAC0832中，将产生对应的模拟信号。
本系统采用的是软硬件结合的方法。
由于一个周期内的任意波形的离散样点数对硬件实现的复杂性直接产生影响，因此，为了简化硬件存储器件的规模，取64个样点进行讨论。
具体做法是先对一个周期进行64点采样，然后依次存于ROM中，再以fs频率给出地址码，控制存储器周期的读出数据，并经D、A转换和模拟放大，便能得到一定的频率的周期信号。
因此周期信号的频率为fo=fs/M.其中M为采样点个数，本设计中取为64；fs为存储器读出频率。
显然，通过改变读出频率fs,便可获得不同频率的周期信号fo.。
原理说明：完整的波形发生器由三部分组成：由计数器构成的地址信号发生器、波形数据ROM和D/A。
在FPGA的顶层文件中，计数器通过外来控制信号和高速时钟信号向波形数据ROM发出地址信号，输出波形的批评你率由发出的地址信号的速度决定；当以固定的频率扫描输出地址时，输出波形是固定频率，而当以周期性时变方式扫描输出地址时，则输出波形为扫频信号。
方波发生器实验报告
方波发生器实验报告方波发生器实验报告引言：方波发生器是电子电路中常见的一种波形发生器，它能够产生方波信号，广泛应用于数字电路、通信系统等领域。
本实验旨在通过搭建方波发生器电路并进行实验验证，深入了解方波发生器的原理和性能。
一、实验原理方波发生器是利用放大器和反馈电路构成的振荡器，通过正反馈使放大器的输出呈现方波信号。
具体原理如下：1. 振荡器基本原理：振荡器是一种能够自激振荡的电路，其输出信号可以持续地在无外部输入的情况下产生。
振荡器的基本组成部分包括放大器、反馈网络和滤波器。
2. 反馈电路原理：反馈电路将放大器的输出信号通过反馈回到放大器的输入端，形成一个正反馈回路。
当反馈电路的增益等于或大于放大器的增益时，系统就会产生自激振荡。
3. 方波信号原理：方波信号是一种周期性的信号，其波形特点是在一个周期内先保持高电平，然后突然跳变为低电平，再突然跳变回高电平。
二、实验材料和仪器1. 实验材料：电阻、电容、二极管、运放等。
2. 实验仪器：示波器、信号发生器、万用表等。
三、实验步骤1. 搭建方波发生器电路：根据方波发生器电路图，按照电路连接原理连接电阻、电容、二极管和运放等元件。
2. 调节电路参数：根据实验要求，选择合适的电阻和电容数值，并调节运放的工作电压和增益等参数。
3. 连接示波器和信号发生器：将示波器和信号发生器分别连接到方波发生器电路的输入和输出端口。
4. 调节信号发生器：通过信号发生器调节输入信号的频率和幅度，观察方波发生器输出的方波信号波形。
5. 测量电路参数：使用万用表等仪器，测量电路中各元件的电压、电流等参数，并记录实验数据。
6. 分析实验结果：根据实验数据和观察到的方波信号波形，分析方波发生器的性能和稳定性。
四、实验结果与分析1. 观察方波信号波形：通过示波器观察到的方波信号波形应呈现出高低电平交替变化的特点，并且跳变较为迅速，边沿陡峭。
2. 测量电路参数：根据测量数据可以得到电路中各元件的电压、电流等数值，进一步分析电路的工作状态和性能。
基于NE555的方波脉冲发生器 PPT
•
图1-1 NE555内部功能框图
555电路是一种常见的集模拟与 数字功能于一体的集成电路。只要 适当配接少量的元件，即可构成时 基振荡、单稳触发等脉冲产生和变 换的电路，
其内部原理图如图所示：
(1)脚接地 (2)脚触发输入
(3)脚输出 (4)脚复位
(5)脚控制电压 (6)脚阈值输入
(7)脚放电端 (8)脚电源。
图1-1 NE555内部功能框图
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 2脚：低触发端TR。 3脚：输出端Vo 4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。 5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电 压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。 6脚：高触发端TH。 7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。 8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基 电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。 在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为低电平的情 况下，555时基电路的功能表如表1—1示。
表1—1 555定时器的功能表
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
图1-2 锯齿波与方波波形
设占空比为D，则
D
t充 T
RA RA RB
,调节RP1，当其中心头滑向最上端时，
DmintT 充1k1 k1k18.3%。
当RP1中心头滑向最下端时，Dma xtT 充11 k1 k11k9.17%。
大家学习辛苦了还是要坚持大家学习辛苦了还是要坚持继续保持安静继续保持安静图12锯齿波与方波波形设占空比为d则调节rp1当其中心头滑向最上端时1111max可得电容c的取值范围
方波发生器课课程设计
方波发生器课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握方波发生器的基本原理和制作方法，培养学生的实验操作能力和科学思维。
具体分为以下三个维度：1.知识目标：让学生了解方波发生器的工作原理，掌握其核心组成部分及功能，能够解释方波波形的特点。
2.技能目标：通过实验，培养学生动手搭建方波发生器的能力，提高学生的实验技能和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：激发学生对电子技术的兴趣，培养学生的创新意识和团队合作精神，使学生认识到科技对生活的重要作用。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.方波发生器的基本原理：介绍方波发生器的工作原理，让学生了解其产生方波波形的数学基础。
2.方波发生器的组成部分：讲解方波发生器的主要组成部分，如振荡器、放大器、滤波器等，并分析各自的功能。
3.方波波形的特点：阐述方波波形的数学描述和物理意义，让学生能够识别和分析方波波形。
4.方波发生器的制作方法：介绍方波发生器的制作步骤，包括电路设计、元件选型、焊接组装等。
5.实验操作：学生进行方波发生器的实验操作，让学生动手实践，提高实验技能。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解方波发生器的基本原理、组成部分和制作方法，使学生掌握理论知识。
2.讨论法：学生讨论方波波形的特点和实验操作中遇到的问题，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.实验法：让学生动手搭建方波发生器，通过实践操作，提高学生的实验技能和解决问题的能力。
4.案例分析法：分析实际应用中的方波发生器案例，让学生了解方波发生器在工程领域的应用。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的电子技术教材，为学生提供理论知识的学习资源。
2.参考书：提供相关的电子技术参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，以图文并茂的形式展示方波发生器的原理和制作过程。
方波发生器资料
方波发生器资料方波发生器是一种电子设备，用于产生方波信号。
方波信号是一种特殊的周期性信号，其波形为高电平和低电平交替出现的矩形波形。
方波信号广泛应用于电子实验、通信、音频设备等领域。
一、方波发生器的工作原理方波发生器通常由以下几个主要部分组成：振荡电路、比较器、反相器和输出缓冲器。
1. 振荡电路：方波发生器的核心部分，用于产生基准频率的振荡信号。
常见的振荡电路有RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等。
2. 比较器：将振荡电路产生的振荡信号与一个参考电平进行比较。
当振荡信号的电压高于参考电平时，输出高电平；当振荡信号的电压低于参考电平时，输出低电平。
3. 反相器：用于将比较器输出的信号进行反相处理。
当比较器输出高电平时，反相器输出低电平；当比较器输出低电平时，反相器输出高电平。
4. 输出缓冲器：用于放大和驱动方波信号，使其能够输出到外部设备或电路中。
二、方波发生器的应用方波发生器在电子实验和工程中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 信号发生器：方波发生器可以作为一个简单的信号发生器，用于产生特定频率和幅度的方波信号，用于测试和调试电子设备。
2. 时钟电路：方波发生器可以用作时钟电路的基准信号源。
时钟电路在数字系统和通信系统中起着关键的作用，用于同步和控制各个模块的运行。
3. 脉冲调制：方波发生器可以用于脉冲调制技术中。
脉冲调制是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，常用于通信系统和数字音频设备中。
4. 实验教学：方波发生器常用于电子实验教学中，用于演示和研究方波信号的特性和应用。
三、方波发生器的性能指标选择方波发生器时，需要考虑以下几个性能指标：1. 频率范围：方波发生器应具有较宽的频率范围，以满足不同应用的需求。
2. 频率稳定性：方波发生器应具有良好的频率稳定性，以保证输出信号的准确性和稳定性。
3. 输出幅度：方波发生器应具有可调的输出幅度，以适应不同电路和设备的需求。
4. 上升时间和下降时间：方波发生器应具有较短的上升时间和下降时间，以保证方波信号的快速切换和较高的频率响应。
方波发生器(3)
课程设计任务书沈阳大学和毕业后的工作打下一定的基础。
2 设计方法论证2.1概述方波发生电路在测量、自动控制、通讯、无线电广播和遥控等许多技术领域中有着广泛的应用，甚至在收音机、电视机和电子表等日常生活用品中也离不开它。
总之方波发生电路广泛地用于工业生产、科学实验和日常生活等各个领域中。
2.2设计电路图方波发生器设计电路如图1所示。
图1设计电路图2.3 设计方案选择论证图1中、构成正反馈以便形成自激振荡，两端的电压作为迟滞比较器的基准电压输入到比较器的同相输入端，其值分别为与构成负反馈，两端电压作为反相输入电压与基准电压值比较。
输出端串接和时可保证输出电压高电位为,低电位为。
合上电源时，由于电冲击使得迟滞比较器有信号输入，经正反馈后，电路输出的电压是高电位还是低电位完全是随机的。
设合上电源时输出高电位，电路处于第一状态，此时基准电压。
通过对充电，电容电压按指数规律增加，但只要，不变，当增加到略大于时，迟滞比较器的输出电压有UOH跃变为低电位,电路进入第二状态，此时基准电压。
电容开始通过放电，放电完毕后立即进行反向充电，当反向充电值时的电容电位降到略低于时，电路立即进入第一状态。
以后的过程周而复始，电路输出一系列方波。
输出电压与电容充、放电的波形如图2所示。
图2为输出电压与电容充、放电的波形3 课程设计主要内容3.1计算理论参数从图（2）可以看出，方波发生器的振荡周期等于第一状态的维持时间与第二状态的维持时间之和，。
由暂态分析三要素法可知式中和在不同状态下有不同的数值。
如在第一状态，，；如在第二状态，，。
在图示电路中，充、放电时间常数均为。
为电容从以指数规律上升到所需的时间，由式推导出的表达式，再代入三要素，得；为电容从以指数规律下降到所需的时间，同理得；；电路输出信号频率为；常通过改变、或改变与的比值来调节输出信号频率。
本次课设通过改变来改变频率。
3.2计算已知，由公式：得当时当时3.3 元件列表方波发生器的元件列表如表1所示。
集成运放构成的方波三角波发生器
−
������1 ������7
……………………⑥
������1 ≈ 从而由方程⑥⑦得到： ������������4 = −������8 （ ∴ ∆������������������ = ������������4������������ ≈
������������ ������������������ ������′ +������������������
′ ������6 +������������3
������5 +������6 +������������3
× 2������������������ − ������������������ ………………⑦
′ ������������1 ������6 + 2������������3 − ������5 − ������������3 + ������ ） ′ ������ + ������������4 (������5 + ������6 + ������������3 )������7 ������������
1
������������ = −
������������������3 4(������13 +2������������2 )������
1
…………………………④
又，在������1中，由“虚短”和“虚断”知，使得方波发生翻转的������������2 满足: ������������2 =
������2 ������1 +������2
1 1 2
×
������+������������1 ������4
→ = ������ =
方波的工作原理
方波的工作原理
方波的工作原理是基于一个周期性的信号波形，它的振幅在一个特定的时间间隔内取两个固定的值，分别是高电平（通常为正电压值）和低电平（通常为零电压值）。
方波的生成通常依靠一个叫做方波发生器的电路。
这个电路包含了一个基准振荡器和一个比较器。
基准振荡器负责提供一个高频率的连续信号。
这个信号先经过一个分频器，将其频率降低，变成一个较低频率的信号。
然后，这个较低频率的信号与一个参考电压进行比较，通过比较器来产生一个方波信号。
当基准振荡器的输出电压高于参考电压时，比较器的输出信号为高电平；当基准振荡器的输出电压低于参考电压时，比较器的输出信号为低电平。
这样，就形成了一个周期性变化的方波信号。
方波的工作原理基于比较器对输入信号进行比较与判断，根据比较结果产生输出信号的高低电平。
这种特定的波形使得方波在电子电路中有着广泛的应用，例如数字信号处理、通信系统、计算机数据传输等领域。
频率可调的方波信号发生器设计及电路
频率可调的方波信号发生器设计及电路用单片机产生频率可调的方波信号。
输出方波的频率范围为1Hz-200Hz，频率误差比小于0.5%。
要求用“增加”、“减小”2个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2秒后，给定频率以10次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。
用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。
开机默认输出频率为5 Hz。
3.5.1模块1：系统设计（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O管脚的状态取反。
由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms（占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平2.5 m s），因此，定时器可以工作在8位自动装载的工作模式。
涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。
问题的难点在按键连续按下超过2S的计时问题，如何实现计时功能。
系统的整体思路：主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。
中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S后频率值以10Hz/s递增（递减）。
（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。
数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244作为数码管的驱动。
在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。
独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。
发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。
图3-14 方波信号发生器的硬件电路原理图（3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。
方波发生器的原理
方波发生器的原理引言方波发生器是一种常见的电子设备，用于产生方波信号。
方波信号由高电平和低电平两个稳定的电平组成，且两个电平之间的切换速度非常快。
方波信号在许多领域中都有广泛的应用，例如数字通信、计算机科学和音频设备等。
本文将详细介绍方波发生器的原理、工作方式、常见应用和未来发展趋势。
一、方波发生器原理1.1 基本概念方波是一种特殊形式的周期性信号，它由高电平和低电平交替组成。
在理想情况下，高电平和低电平之间切换速度是无限快的，且两个稳定状态之间没有过渡过程。
1.2 方波发生器结构一个基本的方波发生器通常由以下几个主要组件构成：（1）振荡器：振荡器是产生周期性信号的关键部件。
它可以是基于时钟脉冲或其他稳定频率源。
（2）比较器：比较器用于比较振荡器输出信号与参考阈值之间的电压差异，并产生方波信号。
（3）反馈电路：反馈电路将比较器的输出信号反馈给振荡器，以保持振荡器的稳定工作。
1.3 方波发生器工作原理方波发生器的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：（1）振荡器产生周期性信号。
（2）比较器将振荡器输出信号与参考阈值进行比较。
（3）当振荡器输出电压高于参考阈值时，比较器输出高电平；当振荡器输出电压低于参考阈值时，比较器输出低电平。
（4）反馈电路将比较器的输出信号反馈给振荡器，以保持稳定的方波信号产生。
二、方波发生器工作方式2.1 单稳态触发方式单稳态触发方式是一种常见的方波发生方式。
它基于单稳态触发元件（如单稳态多谐振荡电路），通过外部触发脉冲来产生周期性方波信号。
当外部触发脉冲到达时，单稳态元件被激活并产生一个固定宽度的方波脉冲。
2.2 双稳态触发方式双稳态触发方式是另一种常见的方波发生方式。
它基于双稳态触发元件（如施密特触发器），通过外部输入信号的变化来产生方波信号。
当外部输入信号超过一定阈值时，施密特触发器从一个稳定状态切换到另一个稳定状态，从而产生方波信号。
2.3 数字逻辑电路方式数字逻辑电路方式是现代方波发生器常用的工作方式。
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集成运算放大器应用电路综合设计
网上大作业
方波发生器
电路：
波形：
电路设计：
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切丁每种状态维持的时间。
图示为矩形波发生电路，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充放电实现输出状态的自动转换。
方波发生电路图，如图所示，它由反相输入的滞回比较器和RC 积分电路组成。
其中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，而输出端引入的限流电阻Ｒｏ和两个背靠背的双向稳压管起到了双向限幅的作用。
基波低通滤波器
电路：
波形：
电路设计：
一个低通滤波器加一个同相比例放大器。
出现的问题及解决：
1.出现问题：到后面和移相的三次谐波叠加时发现波形不正确。
发现错误：后面的滤波器对三次谐波多次放大使最后的波形不正确。
解决问题：加一个同相比例放大器，确保波形的正确。
2．出现错误：发现滤波后，波形失真。
发现错误：是角频率和频率弄混了，导致截止频率算错。
解决问题：纠正后，重新计算。
三次谐波带通滤波器
电路:
波形：
电路设计：
一个二阶有源高通滤波器，一个二阶有源低通滤波器和一个带通滤波器级联。
优化过程：
第一次只用了一个带通滤波器滤波，做仿真时，发现波形失真，后来发现是一个带通滤波器的带外衰减不够，所以又级联一个二阶有源高通滤波器和一个二阶有源低通滤波器，并且将Q调至1。
移相器
电路：
45度：
53度：
37度：
电路设计：
接于电路中的电容和电感均有移相功能,电容的端电压落后于电流90度,电感的端电压超前于电流90度,这就是电容电感移相的结果。
然后将RC 与运放联系起来组成有源的移相电路。
加法器电路：
总电路图
移相后的三次谐波与基波叠加的波形
成员：14020140081 刘嘉音
14020140087 郝佳文
14020140090 倪思梦。