比较器方波发生器
方波和三角波发生器电路
方波和三角波发生器电路由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。
如图6.5所示为由迟滞比较器和集成运放组成的积分电路所构成的方波和三角波发生器。
方波和三角波发生器的工作原理A1构成迟滞比较器，同相端电位Vp由VO1和VO2决定。
利用叠加定理可得：当 Vp＞0时 A1输出为正，即VO1 = +Vz；当 Vp＜0时， A1输出为负即 VO1 = -VzA2构成反相积分器VO1为负时， VO2 向正向变化， VO1 为正时， VO2 向负向变化。
假设电源接通时VO1 =-Vz，线性增加。
当VO2上升到使Vp略高于0v时，A1的输出翻转到VO1 = +Vz 。
四、报告要求1、课题的任务和要求。
2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。
3、电路各部分原理分析和参数计算。
4、测试结果及分析：（1）实测输出频率范围，分析设计值和实测值误差的来源。
（2）对应输出频率的高、中、低三点，分别实测输出电压的峰－峰值范围，分析输出电压幅值随频率变化的原因。
（3）频率特性测试，在低频端选定一个输出幅值，而后逐步调高输出频率，选12～15个测试点，用示波器观测输出对应频率下的输出幅值，填入自己预做的表格，画出电路的幅频特性。
注意：输出幅值一旦选定，在调节输出测试频率点过程中，不能再动！（4）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。
5、课题总结6、参考文献2、方波、三角波发生器（1）按图11-2所示电路及参数接成方波、三角波发生器。
图11-2（2）将电位器Rp调至中心位置，用双综示波器观察并描绘方波V01及三角波V02（注意标注图形尺寸），并测量Rp及频率值。
表11-3方波V01及三角波V02 波形Rp= (中间) , f=（3）改变Rp的位置，观察对V01和V02 幅值和频率的影响，将测量结果填入表11-3中（记录不失真波形参数）。
三角波方波发生器实验报告
三角波方波发生器实验报告一、实验目的本实验旨在掌握三角波、方波发生器的工作原理，学习使用运算放大器、电容、电阻等元器件搭建三角波、方波发生器电路，并对其进行调试。
二、实验原理1. 三角波发生器三角波发生器是一种能够输出呈直线上升或下降的信号的电路，其输出信号的频率和幅度可以通过改变电路中元件参数来调节。
常用的三角波发生器电路是基于反相输入正弦振荡器和积分放大器构成的。
2. 方波发生器方波发生器是一种能够输出高低电平交替出现的信号的电路，其输出信号频率和占空比可以通过改变元件参数来调节。
常用的方波发生器电路是基于反相输入比较器和反馈网络构成的。
三、实验步骤及结果1. 搭建三角波发生器电路将运算放大器（LM358）连接至两个10kΩ电阻组成反相输入正弦振荡器，再将积分放大器（LM358）连接至10kΩ电阻和100nF陶瓷电容组成积分放大网络。
调节电路中电阻和电容的参数，使其输出三角波信号。
示波器测量输出信号频率为1kHz，幅度为±3V。
2. 搭建方波发生器电路将运算放大器（LM358）连接至两个10kΩ电阻组成反相输入比较器，再将反馈网络连接至100kΩ电阻和1nF陶瓷电容组成积分放大网络。
调节电路中电阻和电容的参数，使其输出50%占空比的方波信号。
示波器测量输出信号频率为1kHz，幅度为±3V。
四、实验分析通过本实验的搭建和调试过程，我们深入了解了三角波、方波发生器的工作原理，并掌握了使用运算放大器、电容、电阻等元器件搭建三角波、方波发生器的方法。
同时，在实验中我们也学会了如何通过改变元件参数来调节输出信号频率和幅度。
五、实验总结本次实验是一次很好的综合性实验，在实践中我们不仅学习到了基础的三角波、方波发生器原理，还掌握了一些基本的模拟电路设计方法和手段。
在以后的学习和实践中，我们应该更加深入地理解和掌握这些知识，为以后的电路设计打下坚实的基础。
比较器波形发生器
UZ
-UZ
0 -UZ
t
[例2]
第8章 8.2
电路传输特性如图所示，已知uI波形画出uO波形。
9
uo
UT=±3V
uI
3 0 -3 9 0 -9
t
-3
0
3
uI
uo
-9
t
与单限比较器相比抗干扰能力较强。
[例3] 根据已知电压传输特性设计一个电压比较
器，要求所用电阻在20~100k之间。
第8章 8 2
uo
6
解： ui
根据传输特性可以判断出信号从同相端 输入, uo= ±6V, UT1 =3V ,UT2 = -3V。 R1
+
R A
uo
-3
0
3
ui
R2
±6V
-6
R2 R1 uP uI uO uN 0 R1 R 2 R1 R 2 R1 1 可选R1=50k R1 UT UZ 3V R 2 R2=100 k 2 R2
R1
同相输入端电位：
阈值电压：
R1 uP UZ R1 R 2
R1 UT UZ R1 R 2
电压传输特性： 当uI < -UT 时，存在 uN < uP ， 则uo = +UZ 。
只有当uI增大到+UT ，再增加一 个无穷小量， uo才会从+UZ跃 变到-UZ 。 当uI >+UT 时，存在uN>uP ，则
第8章 8 4
8.3.5 集成函数发生器简介
ICL8038是可以同时产生方波、三角波和正弦波的专 用集成电路。 ICL8038 的引脚图
第8章 8 2
各种比较器电路及波形产生器
首页| 行业黑名单| 委托交易| 帮助| En滞回电压比较器作者：ｗｅｉｇａｏｌｅ栏目：新手园地滞回电压比较器更新时间：2007年05月10日输出引一个电阻分压支路到同相输入端，组成如图11-4-4(a)所示电路。
2007-02/20070210101630701.gif onload="return imgzoom(this,550)" onerror="javascript:errpic )" border=0 onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor: pointer" useMap=#Map>电路图(b) 传输特性11-4-4 滞回电压比较器作原理ui从零逐渐增大，且ui ≤UTH1时，u0=U+om，UTH1称为上限触发电平，或称为上限阈值。
UTH 用叠加原理求出2007-02/20070210101630460.gif onload="return imgzoom(this,550)" onerror="javascript:errpic )" border=0 onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor: pointer" useMap=#Map>输入电压ui ≥UTH1时，u0=U-om。
此时触发电平变为UTH2，称为下限触发电平，或下限阈值。
2007-02/20070210101630578.gif onload="return imgzoom(this,550)" onerror="javascript:errpic )" border=0 onclick="javascript:window.open(this.src);" style="cursor: pointer" useMap=#Map>ui 逐渐减小，且ui=UTH2以前，u0始终等于U-om。
占空比可调的方波函数发生器
西北民族大学电气工程学院课程设计说明书（2011/2012学年第二学期）课程名称：模电课程设计题目：正弦波发生器设计专业班级：10级自动化一班学生姓名：杨香林学号：P101813404指导教师：刘明华设计成绩：二〇一二年六月二十三日目录1.课程设计的目的2.课程设计内容2.1总体概述2.11 设计任务2.12 设计要求2.2系统方案分析2.3系统设计及仿真2.4硬件设计3.课程设计总结4.参考文献1、课程设计目的1．掌握电子系统的一般设计方法。
2．理解迟滞比较器的设计原理，掌握方波函数发生器的设计原理。
3．理解555定时器的工作原理，掌握多谐振荡器的设计原理。
4．熟练运用multisim仿真软件设计和仿真电路。
5．提高综合应用所学知识来指导实践的能力。
2、课程设计总文2.1总体概述2.11 设计任务使用集成运算放大器、稳压二极管、二极管、电阻等器件设计方波函数发生器。
2.12 设计要求1、根据技术要求和现有开发环境，分析课设题目；2、设计系统实现方案；3、要求占空比可调；输出电压：8V<|Vo|<15V；周期：2ms<T<10ms；4、通过multisim仿真软件进行仿真；5、记录仿真结果、修改并完善设计；6、编写课程设计报告和总结。
2.2系统方案分析迟滞比较器，是将集成运放比较器的输出电压通过反馈网络加到同相端，形成正反馈，如图2.21（a ）所示，待比较电压I 加在反相输入端。
在理想情况下，它的比较特性如图2.11（b ）所示。
由图可见，它有两个门限电压，分别称为上门限电压OHU 和下门限电压OLU ，两者的差值称为门限宽度。
图2.2(a ）图2.2（b ）设比较器输出高电平OHU ，则OH U 和refU 共同加到同相输入端的合成电压为ref2112121U R R R U R R R U OH +++=+当I ν由小增大地通过1+U 时，输出电压由OH U 下跃到OL U 。
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器 ppt课件
m/article/88/171/2010/201.html
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
4
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
。电路的工作过程是：电源接通时刻（T=0），设C两端 电压HC=0比较器输出电压UO=+，此时运放同相端电压为 当UO=+UZ时，+UZ
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
通过R向C充电，UC随时间按正指数规律上升，当UC上升 到略高于FUZ时，UO从+UZ跳变为UZ。此后，C经R放电UC 按负指数规律下降
生器方波发生器如图5.3-34所示，其电路是由一个迟滞比 较器和一个RC负反馈回路构成。比较器输出电压UO被两 个特性相同的稳压管限幅，
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
在比较过程中，输出电压被稳定在正负UZ（UZ为稳压管 VDZ的稳定电压、下同）而保持恒定。R1、R2为限流电阻， 一般为10~100千欧
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
。在C放电期间，U0=-UZ，运放同相端电压为-FUZ。当UC 下降到略低于-FUZ时，UO又立刻跳到+UZ，回到初始状态 如此周而复始
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
，便有方波输出。UO及UC的波形见图5.3-34B。图中所以 方波的周期为T0为由上可以看出，改变R、R3、R4或C， 均可改变振荡频率
迟滞比较器和RC2010年04月20日 17:300 [导读] 迟滞比较 器和RC负反馈回路构成
迟滞比较器和RC负反馈回路构成方波发生器
方波发生器方波发生器如图5.3-34所示，其电路是由一个 迟滞比较器和一个RC负反馈关键词：发生器迟滞比较器 和RC负反馈回路构成方波发
比较器和波形发生器
UREF R N
8
R3
uO
传输特性 uO UZ
uI
P
UZ
R2
R1
uPuIRR11URZ2R2
状态翻转时，uP = uN = UREF
若 UREF = 0
则UT
UZR2 R1
U R Z 2 U T
R1 比较器和波形发生器
UT O UT+ uI
UZ
即uIR1UZR2 R1R2
UREF
U = UT+ UT
比较器和波形发生器
当UC＜UB＜UA时，Ｕ01、Ｕ
+18V
02均为高电平，三色发光二 极管(LED)呈橙色，说明所
RP3
1k
RP1 UA 5
1k
8
∞ 7 R1100k
LED
测稳压管符合要求。
R3
A1 uo1
绿
200
6
UB LM393
当UB＞UA＞UC时，Ｕ01为低 电平，Ｕ02为高电平，LED VZ 呈红色，说明所测稳压管稳
比较器和波形发生器
2)传输特性
uI R
8
R3
uO
uO UZ
上门限
UREF
P
R2
R1
UZ
O
下门限
当 uI 逐渐增大时
UZ
只要 uI < UT+ ，则 uO = UZ
UT UT+ uI
U
回差
电压
一旦 uI > UT+ ，则 uO = UZ
U = UT+ UT
当 uI 逐渐减小时
特点：
只要 uI > U T ，则 uO = UZ 一旦 uI < UT ，则 u = U O Z 比较器和波形发生器
方波发生器滞回比较器
方波（Square wave ）发生器是非正弦发生器中应用最广的电路，数字电路和微机电路中时钟信号就由方波发生器提供。
1、电路组成方波发生器电路如图4.5.6a 所示。
它由滞回比较器和具有延时作用的RC 反馈网络组成。
图4.5.6 方波发生器a)电路图 b)波形图2、工作原理输出端接限幅电路的滞回比较器的输出电压u o =±（U Z +U D ）≈±U Z 。
当电源接通，t =0时刻， u c =0，设u o1=+U Z ，+u 为Z o th U R R R u R R R u U 2111211'1+-=+==+输出电压u o =U Z ，C 充电, u c 按指数规律上升,如图4.5.7 b 曲线①。
u c = U th1时,电路状态发生翻转， u o1突变为u o2=－U Z 。
此时, +u 突变为Z th U R R R u R R R u U 21102211"2+=+==+ (4.5.2)此时，u c 放电而下降，如图4.5.6 b 曲线②，放电完毕后电容反向充电，当u c = u －=U th2，电路发生翻转，u o =+U Z 。
电容反向放电，当放电完毕进行正向充电，当u c =U th1时，电路又发生翻转，输出由+U Z 突变为－U Z 。
如此反复，在输出端即产生方波波形。
波形如图4.5.6b 所示。
3.振荡频率估算)21ln(221R R RC T +≈)1ln(2121R R RC f +≈适当选取R 1、R 2值，使1)21ln(21=+R R 则RC T 2=RC f 21=。
电子电路基础习题册参考答案-第四章
第四章集成运算放大器的应用§4-1 集成运放的主要参数和工作点= 1、理想集成运放的开环差模电压放大倍数为 Aud=∞，共模抑制比为 KCMR ∞，开环差模输入电阻为 ri= ∞，差模输出电阻为 r0=0 ，频带宽度为 Fbw=∞。
2、集成运放根据用途不同，可分为通用型、高输入阻抗型、高精度型和低功耗型等。
3、集成运放的应用主要分为线性区和非线性区在分析电路工作原理时，都可以当作理想运放对待。
4、集成运放在线性应用时工作在负反馈状态，这时输出电压与差模输入电压满足关系；在非线性应用时工作在开环或正反馈状态，这时输出电压只有两种情况；+U0m 或 -U0m 。
5、理想集成运放工作在线性区的两个特点：（1） up=uN ，净输入电压为零这一特性成为虚短，（2） ip=iN，净输入电流为零这一特性称为虚断。
6、在图4-1-1理想运放中，设Ui=25v,R=Ω，U0=,则流过二极管的电流为 10 mA ，二极管正向压降为 v。
7、在图4-1-2所示电路中，集成运放是理想的，稳压管的稳压值为，Rf=2R1则U0=-15 V。
二、判断题1、反相输入比例运算放大器是电压串联负反馈。
（×）2、同相输入比例运算放大器是电压并联正反馈。
（×）3、同相输入比例运算放大器的闭环电压放大倍数一定大于或等于1。
（√）4、电压比较器“虚断”的概念不再成立，“虚短”的概念依然成立。
（√）5、理想集成运放线性应用时，其输入端存在着“虚断”和“虚短”的特点。
（√）6、反相输入比例运算器中，当Rf=R1，它就成了跟随器。
（×）7、同相输入比例运算器中，当Rf=∞，R1=0，它就成了跟随器。
（×）三、选择题1、反比例运算电路的反馈类型是（B ）。
A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈C.电流串联负反馈2、通向比例运算电路的反馈类型是（A ）。
A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈C.电压串联正反馈3、在图4-1-3所示电路中，设集成运放是理想的，则电路存在如下关系（ B ）。
方波发生器资料
方波发生器资料
方波发生器是一种能够产生方波信号的电子设备。
方波信号是一种具有固定频
率和占空比的信号，其波形呈现为高电平和低电平交替浮现的矩形波形。
方波发生器通常由以下几个主要部份组成：
1. 时钟源：提供稳定的时钟信号，用于控制方波信号的频率。
2. 比较器：用于将时钟信号与参考电压进行比较，并产生方波信号的高低电平。
3. 控制电路：用于调节方波信号的频率和占空比。
4. 输出缓冲电路：将比较器输出的方波信号进行放大和隔离，以便输出到外部
电路。
方波发生器广泛应用于各个领域，包括电子测量、通信、音频处理、数字系统
设计等。
在数字系统设计中，方波发生器常用于时钟信号的产生，用于同步和控制数字电路的工作。
方波发生器的参数包括频率、占空比和输出电平等。
频率指的是方波信号的周期，通常以赫兹（Hz）为单位表示。
占空比是指方波信号中高电平的持续时间与
一个周期的比例，通常以百分比表示。
输出电平指的是方波信号的高电平和低电平的电压值。
方波发生器有多种类型，包括基于集成电路的数字方波发生器、基于振荡器的
摹拟方波发生器等。
不同类型的方波发生器具有不同的特点和应用范围。
总之，方波发生器是一种能够产生方波信号的电子设备，常用于各种电子系统
和数字系统中。
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
滞回比较器和方波发生器原理讲解
滞回比较器和方波发生器原理讲解运放应用于比例运算时，处于深度负反馈状态，虚短条件始终成立，不用特别关注开环放大倍数;而运放构成滞回（比较器）时，处于正反馈工作状态，正是利用了开环放大倍数很大的特点，使运放在最大输出和最小输出之间跃变。
正反馈是一个加速过程，将使输出边沿变得陡峭。
滞回比较器也称迟滞比较器，它的传输特性曲线类似交流铁心线圈中铁心被磁化而呈现的磁滞回线，和（数字电路）中由门电路构成的施密特触发器有相同的作用，可用于波形整形、变换、发生及消除输入（信号）中干扰，是很有用的电路。
先从比较参考电位为零电位的电路开始了解，如图一所示。
图一同相端引入参考零点的滞回比较器图一所示滞回比较器中，输入信号经电阻R3接入反相端，参考零点经R1接至同相端。
输出Uo经R2连接到同相端，形成正反馈（网络）。
其输出跃变发生在Up=Un时刻，此时输入Ui对应的值就是阈值。
因输出有±Uz两种值，在正反馈作用下，就有两个阈值，从Ui 增加方向看，是一个阈值为Ut+的比较器;从Ui减小方向看，是一个阈值为Ut-的比较器。
该电路的本质是输出跃变瞬间，比较器阈值也随之改变。
Uo=+Uz时，Up=R1/(R1+R2)*Uz ;在Ui=Un=Up且增大时，发生负向跃变,对应的阈值Ut+=R1/(R1+R2)*Uz;Uo=-Uz时，Up=-R1/(R1+R2)*Uz;在Ui=Un=Up且减小时,发生正向跃变,对应阈值Ut- = -R1/(R1+R2)*Uz ;该滞回比较器的传输特性如图一右侧所示。
应用图一所示滞回比较器，当使输入Ui随时间自动递增和递减时，比较器输出就会在两个阈值点不断跃变，就能构成一个方波发生器，如图二所示。
图二方波发生器该方波发生器由图一比较器加R1C反馈延时网络构成。
输出Uo 经电阻R1引至反相端，比较器输入信号取自与R1串联的（电容）C,使输出影响输入，输入又反过来影响输出，如此反复不断。
又因电容充放电为同一回路，就形成了占空比为50%的方波,方波周期T=2R1C*ln(1+2R2/R3);图三反相端接参考零点的滞回比较器图三为另一种基本滞回比较器，与图一比较器不同的是，图三的反相端接参考零点，输入信号经电阻R2进入同相端;Up=Un=0时的输入Ui即为阈值，可通过叠加原理计算Up,进而得到这种滞回比较器的两个阈值Ut1、Ut2 。
方波、三角波发生器
第1章绪论
波形发生器又叫函数信号发生器，作为实验信号源，是一种不需要输入信号而能产生各种周期性波形输出的电子装置。按照产生的波形来分，有正弦波发生器和非正弦波发生器。非正弦波发生器包括方波、三角波等。随着三角波、方波产生电路的迅速发展，用三角波、方波产生电路可以很方便的构成各种信号波形发生器。用三角波、方波产生电路实现信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形的质量、幅度和频率稳定性等性能指标都有了很大的提高。
图3-1整体设计原理框图
第4章程序设计与仿真
4.1 施密特触发器—方波的基础
图4-1运算放大器的符号图
一个被接入正反馈的运算放大器（OPA）可以执行施密特触发器（Schmitt trigger）的动作，使输出成为数字性的信号。运放起着比较器的作用，它利用电容两端电压+V，-V做比较决定着VO的极性是正还是负。
这次课程设计使用EDA技术，用软件Multisim、Altium Designer等，很方便、快捷的进行了方波三角波发生电路的电路原理图设计、仿真及PCB图的绘制。设计中所用到的主要元件运算放大器，是自1963年美国快捷公司推出第一个以来，由于其性能优越，使用方便和低廉的价格很快的进入消费性的产品市场当中。方波三角波产生电路在测试信号和控制信号方面有着广泛的应用。
运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。运算放大器是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运算放大器是以单片的形式存在，运算放大器的种类繁多，被广泛的应用于几乎所有的行业当中。运算放大器与一般放大器与一般放大器最大不同就是它拥有两个输入端。反相输入指在此端输入信号后，运算放大器将输出一个与输入信号反相（相差180°）且放大A倍的信号，在线路图上以“-”表示该输入端。正相输入指在此端输入信号后，运算放大器将输出信号相同且放大A倍的信号，在线路图上以“+”表示该输入端。
实验3.10 比较器、三角波-方波发行器
119实验3.10 比较器、方波-三角波发生器一、实验目的1、熟悉比较器的工作原理和应用，掌握比较器翻转点的测量方法。
2、理解方波、三角波发生器的工作原理。
二、实验设备及材料双踪示波器、万用表、直流稳压电源、函数信号发生器、实验电路板等。
三、实验原理1、过零电压比较器 图3.10.1中，令参考电平U ζ＝0，则输入信号U i 与零比较，当输入电压U i 过零时，比较器发生翻转。
U i >0，输出为低电平（U OL ）；而U i <0，输出为高电平。
这种电路可做为零电平检测器。
该电路也可用于＂整形＂，将不规则的输入波形整形成规则的矩形波。
2、迟滞电压比较器图3.10.2是用集成运算放大器组成的同相输入迟滞比较器实验电路。
当输入电压U i 与输出电压U o 在E 点合成的电压过零时，比较器发生翻转。
由图3.10.2可知： 121o 221iE +++=R R R U R R R U U图3.10.2 迟滞比较器电路 图3.10.1 过零比较器电路120电路翻转时U E =0，代入上式有：o 21i =U R RU - （3-10-1）3、方波-三角波发生器方波-三角波发生器由迟滞电压比较器和积分器闭环构成，电路如图3.10.3所示。
积分器输出电压U o2是比较器的输入电压U i ，U o1（U o ）是比较器的输出电压。
根据式（3-10-1），可知三角波的峰值电压为：Z 21o2m U R R U ±= （3-10-2） 式中U Z 为稳压管D Z 的稳压值（忽略稳压管的正向导通电压）。
由于U o2由0上升到U o2m 所需时间为T /4，故tR U C U R R U T d 14/04Z Z 21o2m ⎰==可得三角波的频率为：CR R R T f 41241==（3-10-3）由式（3-10-3）可知，振荡频率f 取决于电路电阻和电容之值，而与U Z 无关。
若要维持三角波的峰值电压不变，由式（3-10-2）可见，R 1、R 2不宜改变，这时若要改变输出频率，可通过调节R 4实现。
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。
方波发生器原理
方波发生器原理
方波发生器是一种将输入信号转换为方波信号的电路。
它通常由一个比较器和一个反馈电路组成.
比较器是方波发生器的核心部分，它接收一个连续变化的输入信号和一个参考电压。
当输入信号高于参考电压时，比较器输出高电平；当输入信号低于参考电压时，比较器输出低电平。
这样，比较器将连续变化的输入信号转换为方波信号。
反馈电路是为了使输出信号保持稳定而引入的。
它使一部分输出信号反馈到比较器的输入端，以调节参考电压的大小，从而使输出信号的占空比保持不变。
具体来说，当输出信号为高电平时，反馈电路将一部分高电平信号反馈给比较器，使得参考电压增加，从而降低输出信号的占空比；当输出信号为低电平时，反馈电路将一部分低电平信号反馈给比较器，使得参考电压减小，从而增加输出信号的占空比。
通过反馈电路的调节，方波发生器能够产生一种具有稳定占空比的方波信号。
值得注意的是，方波发生器的输出信号频率取决于输入信号的频率和反馈电路的时间常数。
通过合理设计比较器和反馈电路，方波发生器可以产生各种频率和占空比的方波信号，广泛应用于数字电路和通信系统中的时钟信号生成、频率调制等领域。
比较器方波发生器
17
例:设输入为正弦波, 画出输出的波形。 ui uo R UTH ui U+
R1
－+ +
R2
t
UTL
uo
Uom -Uom
18
t
加上参考电压后的迟滞比较器(下行) ： uo 传输特性 u o R ui +UOM
－+ +
R2
UR
R1
UTL
UTH
O
-UOM
ui
上下限：
U TH U TL
R2 R1 U OM UR R1 R2 R1 R2 R2 R1 U OM UR R1 R2 R1 R2
+
uo +UOM
+
uo
O -UOM
ui
+
+
uo
ui
uo
O -UOM
+UOM ui
9
用稳压管稳定输出电压
uo
ui
+
+
+UOM
uo
O -UOM
ui
ui
+
+ UZ
uo
uo
+UZ -UZ 忽略了UF
O ui
10
电压比较器的另一种形式： 将双向稳压管接在负反馈回路上
UZ
uo
ui
R
_ +
+
uo
R －+ + R2
UOM UTH
0
uC
uo
uo
UOM
t
2.工作原理：
-UOM
方波发生器
方波发生器-(2)(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计说明书沈阳大学课程设计说明书方波发生器1、课程设计的目的《电子技术基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。
目的是通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在《电子技术基础2-1（模拟电子技术基础）》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，设计电路并仿真，分析结果，撰写报告等工作。
使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，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、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
2、设计方案论证方波发生器、电路组成方波发生器是由迟滞比较器和RC积分电路构成的闭合电路，如图（a）。
两种电路的输出互为对方的输入，迟滞比较器的输出又是方波信号的输出端。
而RC积分电路除了起负反馈作用外，还起着延迟作用。
图（1）沈 阳 大 学课程设计说明书、工作原理图（1）中1R 、2R 构成正反馈以便形成自激振荡，2R 两端的电压作为迟滞比较器的基准电压B U 输入到比较器的同相输入端，其值分别为221212=B OH B OLR R U U U U R R R R +-=++和F R 与C 构成负反馈，C 两端电压C u 作为反相输入电压与基准电压值B U 比较。
输出端串接1Z D 和2Z D 时可保证输出电压高电位为OH Z D Z U U U U =+≈,低电位为()OL Z D Z U U U U =-+≈-。
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0u 是高电位OH U 还是低电位OL U 完全是随机的。
设合上电源时输出高电位0OH Z u U U ==，电路处于第一状态，此时基准电压212B B ZR U u U R R +==+。
方波发生器设计课设的答辩问题
方波发生器设计课设的答辩问题方波发生器设计课设的答辩问题导语：方波发生器是电子电路中常用的信号发生器，其设计需要理解电子元件的工作原理和电路的搭建方式。
方波发生器课设的答辩问题涉及方波发生器的基本原理、设计方法及其应用领域等多个方面。
在本文中，我将针对方波发生器设计课设的答辩问题进行综合评估和回答，并探讨方波发生器的意义和未来发展。
一、方波发生器的基本原理1. 方波的定义和特点方波是一种周期性信号，其波形近似为矩形，上下两个电平分别被称为高电平和低电平，由高电平和低电平的持续时间决定周期和占空比。
2. 方波发生器的工作原理方波发生器主要由振荡电路和比较器组成。
振荡电路负责产生周期性信号，比较器用于将振荡电路输出的波形转换为方波信号。
二、方波发生器的设计方法1. 什么是RC振荡电路？RC振荡电路是一种常用的基本振荡电路，由电容和电阻组成。
通过调整电容和电阻的数值，可以实现不同频率的方波振荡。
2. 如何设计一个简单的方波发生器？(1) 选择合适的振荡电路拓扑结构，如互补对称输出振荡电路或集成电路振荡器。
(2) 根据方波的频率需求，选择适当的电容和电阻数值。
(3) 确定比较器的工作方式和阈值，以使输出波形达到期望的方波形状。
三、方波发生器的应用领域1. 方波发生器在数字系统中的应用方波发生器可以用于产生时钟信号，用于同步数字系统中的各个元件，实现数据的传输和处理。
另外，方波信号也可以用于数字电路测试与调试。
2. 方波发生器在通信系统中的应用方波发生器可以用于频率调制、频率合成和信号发射等通信领域的应用。
通过调整方波的频率和占空比，可以实现多种通信信号的产生。
3. 方波发生器在实验室中的应用方波发生器常用于实验室的信号发生与控制，如模拟电路实验、功率电子实验以及信号处理实验等。
其稳定性和波形准确度对实验结果的可信性起到重要作用。
个人观点与理解：方波发生器作为一个基础的信号发生器，具有非常重要的实际意义。
方波发生器
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。
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U+= UTL
UTL
O
-Uom
ui 设ui , 当ui < UTL,
uo从-UOM +UOM
16
传输特性 uo
+Uom
UTH上阈值电压(门限电压） UTL下阈值电压 UTH - UTL称为回差
UTL
0
-Uom
UTH
ui
R1 UOM U TH R1 R 2 R1 UOM U L R1 R 2
R2
U TL
当uo= -UOM
R2 R1 R1 R 2 U OM UR R2 R2
R2 R1 ui U OM UR R1 R 2 R1 R 2
当uo= +UOM
R2 ui R1 R 2
R1 U OM UR R1 R 2
25
加上参考电压后的迟滞比较器(上行)传输特性： uo
t
T= T1 + T2 =2 T2， 因正反向充电条件一样T1 = T2。 T2阶段uC(t)的过渡过程方程为:
- t uC(t)=UC ()+ UC (0+) -UC () e ,=RC
33
周期与频率的计算： +UOM
uC
T2 RC ln( 1
2 R1 ) R2
UTH
0 UTL -UOM T1 T ,=RC T2
+
uo +UOM
+
uo
O -UOM
ui
+
+
uo
ui
uo
O -UOM
+UOM ui
9
用稳压管稳定输出电压
uo
ui
+
+
+UOM
uo
O -UOM
ui
ui
+
+ UZ
uo
uo
+UZ -UZ 忽略了UF
O ui
10
电压比较器的另一种形式： 将双向稳压管接在负反馈回路上
UZ
uo
ui
R
_ +
+
uo
R
ui
R1
－+ +
R2
uo
UTL
UOM
uo
UTH
0
-UOM
ui
27
如何构造一个方波发生器？
• 方波只有两个状态——高电平和低电平
– 需要用到电压比较器
• 方波能自动发生
– 输出的两种状态能自动切换，电路中需要引 入反馈。
• 输出方波需要周期变化
– 电路中要有延迟环节确定每种状态维持的时 间。
28
t
2 R1 ) T 2 RC ln( 1 R2
- t uC(t)=UC ()+ UC (0+) -UC () e UC (0+)= U
TL
R1 U R1 R 2
OM
UC ()=+UOM t=T2时, uC(t =T2)= U
TH
R1 U R1 R 2
OM
34
思考
17
例:设输入为正弦波, 画出输出的波形。 ui uo R UTH ui U+
R1
－+ +
R2
t
UTL
uo
Uom -Uom
18
t
加上参考电压后的迟滞比较器(下行) ： uo 传输特性 u o R ui +UOM
－+ +
R2
UR
R1
UTL
UTH
O
-UOM
ui
上下限：
U TH U TL
R2 R1 U OM UR R1 R2 R1 R2 R2 R1 U OM UR R1 R2 R1 R2
R －+ + R2
UOM UTH
0
uC
uo
uo
UOM
t
2.工作原理：
-UOM
0
t
(1) 设 uo = + UOM , 则：u+=UTH 此时，输出给C 充电, uC , 设uC初始值uC(0+)= 0 在 uc < UTH 时，u- < u+ , uo保持+UOM不变 一旦 uC > UTH , 就有 u- > u+ , uo 立即由＋UOM 变成－UOM
19
例题：R1=10k，R2=20k ，UOM=12V， UR=9V当 输入ui为如图所示的波形时，画 出输出uo的波形。
ui
UR
R
－+ +
R1 R2
uo
uo
传输特性
UTL UTH
O
ui
上下限阈值电压：
U TH
R2 R1 U R =10V U OM R1 R2 R1 R2
U TL
－+ +
R2
UTL
O
-UOM
UTH
ui
uo ui
UR
R1 R2 R
－+ +
uo
+UOM
UTL
UTH
O
UOM
22
ui
2.同相端输入的迟滞比较器(上行) 当u+> u- =0 时, uo= +UOM u o R ui
R1
－+ +
R2
当u+< u- =0时, uo= -UOM
u+=0 时翻转，可以求出 上下阈值电压。
3、当uo负饱和时(uo =-UOM) ：
R1 UOM U U+ R1 R 2
TL
15
迟滞比较器(下行)(续) ui
R
U+
R1
－+ +
R2
uo
设初始值: uo =+UOM , 设ui , 当ui > UTH , uo从+UOM -UOM
U+= UTH
uo
+Uom
这时, uo =-UOM , UTH
1
海南风光
思考
RF RF uo ui
ui
Rf RP
_ + +
Rf RP
+ -
同相比例放大器
+
uo
？？？
2
13.5 集成运放的非线性应用－电压比较器 所谓非线性应用是指：由运放组成的 电路处于非线性状态，输出与输入的关 系uo=f(ui)是非线性函数。
3
回顾—— 稳压二极管
稳压二极管符号 稳压二极管特性曲线 I 稳定 正向同 电压 二极管 UZ U IZmin IZ IZmax 稳定 电流
39
电位器可动端位于b点， uo波形？ 电位器可动端位于c点， uo波形？ 电位器可动端位于a点， uo波形？
uo UOM 这是哪一种情况的波形？ t
uC C R1
RW
b
O - UOM
36
比较器应用举例—电子时间继电器
C
u i= -2V
R RP
- + +
uo1
ui2
+
+ +12V
uo2
UR=10V
第13章 集成运算放大器
13.5 电压比较器 13.5.1限幅器 13.5.2电压比较器 13.5.3 迟滞比较器 13.5.4 窗口比较器（自学） 此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！ 13.6 波形发生器 13.6.1方波发生器
此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！
ui
+
+
uo
+UOM
uo
-UOM
t
14
13.5.3 迟滞比较器
特点:电路中使用正反馈, 运放处于非线性状态
1.反相端输入的迟滞 比较器(下行)
1、因为有正反馈，所以输 出饱和。 2、当uo正饱和时(uo =+UOM) ：
ui
R
U+
R1
－+ +
R2
uo
R1 U+ UOM U H R1 R 2
• 想要得到占空比不为1/2的方波怎么办？
uo UOW 的中点，点 a 和点 c 是 b 的上方和下方的某点 。试定性画 出电位器可动端分别处于 a、b、c 三点 时的 uo 、uC 相对应的波形图。 D1 + D2 － + + R2 a c R uo
uo ui UR
UR为参考电压 +
+
+Uom
uo O
-Uom
UR
ui
电压传输特性
7
电压比较器(续) 若ui从反相端输入 UR ui
+
+
当ui < UR时 , uo = +UOM
uo 当u >U 时 , u = -U OM i R o uo
+Uom
电压传输特性
-Uom
0
UR
ui
8
电压比较器(续) 过零比较器: 当UR =0时 ui
加大R
微型继电器
10V
uo1
+UOM
uo2
-UOM