多种波形发生器的设计与制作
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。
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。
模电实验波形发生器实验报告
模电实验波形发生器实验报告模电实验波形发生器实验报告实验名称:模拟电路波形发生器设计与制作实验目的:1.了解正弦波、方波、三角波等基本波形的特性及产生方法;2.掌握模拟电路的基本设计方法和制作技巧;3.加深对电路中各元件的认识和使用方法;4.提高实际操作能力和动手能力。
实验原理:波形发生器是一种模拟电路,在信号发生领域具有广泛的应用。
常见的波形发生器包括正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器等。
正弦波发生器:正弦波发生器是一种周期性信号发生器,通过正弦波振荡电路产生高精度的正弦波信号。
常见的正弦波振荡电路有RC,LC和晶体振荡管等。
我们使用的正弦波发生器为Wien桥电路。
方波发生器:方波发生器属于非线性信号发生器,根据输入信号的不同,可以分为单稳态脉冲发生器、双稳态脉冲发生器和多谐振荡器等。
我们使用的方波发生器为双稳态脉冲发生器。
三角波发生器:三角波发生器是一种周期信号发生器,通过将一个线性变化的信号幅度反向后输入到一个比例放大电路中,就可以得到三角波信号。
我们使用的三角波发生器为斜率发生器。
实验步骤:1.按照电路原理图连接电路;2.打开电源,调节电压并测量电压值;3.调节电位器,观察波形在示波器上的变化;4.分别测量各波形的频率和幅值,并记录实验数据;5.将实验结果进行比较分析。
重点技术:1.电路连接技巧;2.相关工具的正确使用方法;3.电路元器件的选择和使用;4.测量和计算实验数据的方法。
注意事项:1.实验中使用电源时应注意电压值和电流值,避免短路和电源过载现象的发生;2.连接电路时应注意电路的接线和连接端子的位置,避免短路和错误连接的情况;3.在实验中应注意对电路元器件的选择和使用,确保电路的正常工作;4.测量和计算实验数据时应认真仔细,避免计算错误和实验数据异常的情况。
实验结论:通过本次实验,我们成功设计和制作了正弦波发生器、方波发生器和三角波发生器。
在实验过程中,我们掌握了模拟电路的基本设计方法和制作技巧,加深了对电路中各元件的认识和使用方法,并提高了实际操作能力和动手能力。
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。
基于NE555的多波形发生器的设计
引言锯齿波发生器是一种常用的信号发生电路,广泛地应用于各种电路中,如示波器,开关电源等。
它已有相当成熟的电路:根据对锯齿波形不同的要求,用不同的方法求设计不同的锯齿波发生器。
既有数字的,也有模拟的。
模拟的锯齿波发生器的线路很多,当线性度要求很高时,一般都很复杂。
本文介绍的锯齿波发生器是基于价廉物美的555定时器时基电路,用性能稳定的恒流源对电容的充放电而得到的高精度锯齿波发生器。
第一章设计任务及要求1.设计任务及要求1.1 设计任务利用555定时器和结型场效应管构成的恒流源设计一高线性度的锯齿波发生器。
1.2 设计要求用555定时器和结型场效应管构成的恒流源设计出一个高线性度的锯齿波发生器。
第二章设计思路及各原理1.555定时器555定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
1.1 555定时器的工作原理555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。
TTL型产品型号的最后三位都是555,CMOS型产品的最后四位都是7555,它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
555定时器的电路如图2-1所示。
它由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。
图2-1-1分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。
如5端悬空,则比较器C1的参考电压为,加在同相端;C2的参考电压为,加在反相端。
是复位输入端。
当=0时,基本RS触发器被置0,晶体管T导通,输出端u0为低电平。
正常工作时,=1。
u11和u12分别为6端和2端的输入电压。
当u11>,u12> 时,C1输出为低电平,C2输出为高电平,即=0,=1,基本RS触发器被置0,晶体管T导通,输出端u0为低电平。
当u11<,u12< 时,C1输出为高电平,C2输出为低电平,=1,=0,基本RS触发器被置1,晶体管T截止,输出端u0为高电平。
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。
波形发生器的设计实验报告
波形发生器的设计实验报告波形发生器是一种用于产生各种波形信号的仪器或设备。
它常常被用于电子实验、通信系统测试、音频设备校准等领域。
本文将介绍波形发生器的设计实验,并探讨其原理和应用。
波形发生器的设计实验主要包括以下几个方面:电路设计、元件选择、参数调整和信号输出。
首先,我们需要设计一个合适的电路来产生所需的波形。
常见的波形包括正弦波、方波、三角波等。
根据不同的波形要求,我们可以选择适当的电路结构和元件组成。
例如,正弦波可以通过RC电路或LC电路实现,方波可以通过比较器电路和计数器电路实现,三角波可以通过积分电路实现。
在元件选择方面,我们需要根据设计要求来选择合适的电阻、电容、电感等元件。
这些元件的数值和质量对波形发生器的性能和稳定性起着重要的影响。
因此,我们需要仔细考虑每个元件的参数,并选择合适的品牌和型号。
参数调整是波形发生器设计实验中的关键步骤之一。
我们需要根据设计要求来调整电路中各个元件的数值和工作状态,以确保所产生的波形符合要求。
参数调整需要依靠实验数据和仪器测量结果来进行,同时也需要运用一定的电路分析和计算方法。
信号输出是波形发生器设计实验的最终目标。
在设计过程中,我们需要确保所产生的波形信号能够正确输出,并具有稳定性和准确性。
为了实现这一目标,我们可以使用示波器等仪器来对输出信号进行检测和分析,并根据需要进行调整和优化。
波形发生器具有广泛的应用领域。
在电子实验中,波形发生器常常被用于产生各种测试信号,用于测试和验证电路的性能和功能。
在通信系统测试中,波形发生器可以产生各种模拟信号,用于测试和校准通信设备。
在音频设备校准中,波形发生器可以产生各种音频信号,用于校准音频设备的频率响应和失真特性。
波形发生器的设计实验是一个涉及电路设计、元件选择、参数调整和信号输出的复杂过程。
在实验中,我们需要仔细考虑每个步骤的要求,并根据实际情况进行调整和优化。
通过合理的设计和实验验证,我们可以获得稳定、准确的波形信号,满足各种应用需求。
波形发生器课程设计
教师批阅波形发生器设计摘要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。
函数信号发生器是一种能够产生多种波形,函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。
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,可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器,且特殊波形发生器的价格昂贵。
所以本设计使用的是DAC0832芯片构成的发生器,可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形,波形的频率可用程序控制改变。
在单片机上加外围器件距阵式键盘,通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择,并用了LCD 显示频率大小。
在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A 转换,再通过运放进行波形调整,最后输出波形接在示波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
本设计制作的波形发生器,可以输出多种标准波形,如方波、正弦波、三角波、锯齿波等,还可以输出任意波形,如用鼠标创建的一个周期的非规则波形或用函数描述的波形等,输出的波形的频率、幅度均可调,且能脱机输出。
设计的人机界面不但清晰美观,而且操作方便。
人机界面不但清晰美观,而且操作方便。
关键词:波形发生器;:波形发生器;DAC0832DAC0832DAC0832;;单片机;波形调整教师批阅目录一、设计目的及意义 ............................................................................. - 3 -1.1设计目的 ........................................................................................ - 3 -1.2设计意义 ........................................................................................ - 3 -二、方案论证 ......................................................................................... - 4 -2.1设计要求 ........................................................................................ - 4 -2.2方案论证 ........................................................................................ - 4 -三、硬件电路设计 ................................................................................. - 5 -3.1设计思路、元件选型设计思路、元件选型 .................................................................... - 5 -3.2原理图 ............................................................................................ - 5 -3.3主要芯片介绍主要芯片介绍 ................................................................................ - 6 -3.4硬件连线图 .................................................................................. - 10 -四、软件设计 ....................................................................................... - 10 -4.1锯齿波的产生过程锯齿波的产生过程 ...................................................................... - 11 -4.2三角波产生过程三角波产生过程 .......................................................................... - 13 -4.3 方波的产生过程 ......................................................................... - 14 -4.4 正弦波的产生过程 ..................................................................... - 16 -4.5通过开关实现波形切换和调频、调幅通过开关实现波形切换和调频、调幅 ...................................... - 18 -五、调试与仿真 ................................................................................... - 20 -5.1仿真结果 ...................................................................................... - 21 -六、总结 ............................................................................................... - 22 -七、参考文献: ................................................................................... - 23 -教师批阅一、设计目的及意义1.1设计目的(1)利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计,锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
多种波形发生器课程设计
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。
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。
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)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。
3 整体电路设计1)信号发⽣器:信号发⽣器⼜称信号源或振荡器。
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。
各种波形曲线均可以⽤三⾓函数⽅程式来表⽰,如三⾓波、锯齿波、矩形波(含⽅波)、正弦波。
通过模拟电⼦技术设计的波形发⽣器是⼀个不需要外加输⼊信号,靠⾃⾝振荡产⽣信号的电路。
2)电路设计:整体电路由RC振荡电路,反相输⼊的滞回⽐较器和积分电路组成。
理由:a)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;b)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;c)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。
RC振荡电路:即作为延迟环节,⼜作为反馈电路,通过RC充放电实现输出状态的⾃动转换。
多种波形发生器实验分析报告
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。
多波形信号发生器设计
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。
多路波形发生器的设计与实现
多路波形发生器的设计与实现引言多路波形发生器是一种能够同时输出多种不同信号波形的设备。
它的设计与实现涉及到信号发生器、电路设计以及软件编程等多个方面的知识。
本文将详细探讨多路波形发生器的设计与实现过程。
设计要求在设计多路波形发生器时,需要满足以下要求: 1. 能够同时输出多路信号波形;2. 支持多种常见的信号波形,例如正弦波、方波、三角波等;3. 能够调节不同信号波形的频率、幅度和相位等参数;4. 需要提供友好的用户界面,方便用户进行操作;5. 设备的输出稳定性和精度要求较高。
设计方案基于以上设计要求,我们可以采用以下设计方案来实现多路波形发生器:电路设计模拟信号生成电路1.使用数字模拟转换器(DAC)将数字信号转换为模拟信号;2.通过运放电路放大模拟信号,并根据用户设置的幅度参数进行调节;3.按照用户设置的频率参数生成模拟信号的周期性变化。
控制电路设计1.使用微控制器或FPGA作为控制核心,负责接收用户的输入,控制信号的生成和输出等操作;2.通过按键、旋钮或者触摸屏等输入设备与用户进行交互;3.控制电路还需要生成相位差来实现多路信号波形的同步输出。
软件编程1.使用适当的编程语言开发控制软件,实现用户界面的设计和数据的处理;2.根据用户输入的参数,生成对应的波形参数,并通过控制电路输出;3.控制软件还需要实现相位差的计算和同步输出的控制。
实现步骤下面将介绍具体的实现步骤:步骤一:电路设计与组装1.根据电路设计方案,选择合适的元器件,设计并制作模拟信号生成电路;2.设计并制作控制电路,使其能够与模拟信号生成电路有效地协作;3.对于大规模的多路波形发生器,可能需要使用多个模块进行串联或并联。
步骤二:软件编程与调试1.根据设计方案,使用适当的编程语言进行控制软件的开发;2.实现用户界面的设计,包括输入参数的显示和调节;3.编写波形参数生成的算法,并将生成的参数发送给控制电路;4.调试软件功能及与控制电路之间的通信问题。
波形发生器设计
波形发生器设计波形发生器是一种用于产生特定频率、幅度和波形的电子器件。
它在电子实验、仪器测试和通信系统中应用广泛。
波形发生器可产生各种波形,如正弦波、方波、锯齿波、三角波等。
在设计波形发生器时,需要考虑输出频率的稳定性、幅度控制的精度、波形形状的准确性等因素。
1.频率稳定性:波形发生器的频率稳定性是指在长时间运行中,输出频率的变化幅度。
为了提高频率稳定性,可以采用晶振作为基准震荡源,并通过锁相环、频率合成等方法进行稳定化处理。
2.幅度控制:波形发生器需要具备可调节输出幅度的功能,可通过电压控制放大器或级联多个放大器来实现。
此外,还需要考虑输出幅度的精度和范围。
3.波形形状准确性:波形发生器输出的波形形状应尽量接近预期的理想波形。
对于正弦波发生器,可以采用反馈电路来实现,通过控制反馈增益和相位来调节输出波形的形状。
4.输出阻抗:波形发生器的输出阻抗要与负载匹配,以确保输出波形的稳定性和准确性。
通常可以通过选择合适的输出级的类型以及调节反馈电路中的参数来实现。
5.频率范围:波形发生器应具备较宽的频率范围,以适应不同的应用需求。
常见的波形发生器频率范围为几Hz到几GHz,可以根据具体需求进行选择。
6.数字控制:现代波形发生器常采用数字控制,可以通过面板、遥控等方式进行操作和控制。
数字控制可以提高操作的灵活性和方便性,并可实现一些高级功能,如频率扫描、脉冲调制等。
综上所述,波形发生器的设计需要考虑频率稳定性、幅度控制、波形形状准确性、输出阻抗、频率范围和数字控制等方面。
设计人员需要根据具体需求选择适当的电路拓扑结构、器件和控制方法,并进行系统性能测试和优化,以实现高稳定性、高精度和高可靠性的波形发生器。
波形发生器(课程设计)
波形发生器的设计1.设计目的(1)掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。
(2)学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
2.设计任务设计一台波形信号发生器,具体要求如下:(1)输出波形:正弦波、方波、三角波。
(2)频率范围:3Hz -30Hz ,30Hz -300Hz ,300Hz -3KHz ,3KHz -30KHz 等4个波段。
(3)频率控制方式:通过改变RC 时间常数手控信号频率。
(4)输出电压:方波峰—峰值V U pp 24≤;三角波峰-峰值V 8U pp =,正弦波峰-峰V 1U pp >。
3.设计要求(1)完成全电路的理论设计(2)参数的计算和有关器件的选择(3)PCB 电路的设计(4)撰写设计报告书一份;A3 图纸2张。
报告书要求写明以下主要内容:总体方案的选择和设计 ;各个单元电路的选择和设计;PCB 电路的设计4、参考资料(l )李立主编. 电工学实验指导. 北京:高等教育出版社,2005(2)高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京:电子工业出版社,2004(3)谢云,等编著.现代电子技术实践课程指导.北京:机械工业出版社,2003目录一. 设计的方案的选择与论证 (3)1.1 设计方案 (3)1.1.1 设计方案1 (3)1.1.2 设计方案2 (4)1.1.3 设计方案3 (5)1.2 方案选择 (6)二. 单元电路的设计 (6)2.1 方案设计 (6)2.1.1 正弦波电路 (6)2.1.2 方波电路 (11)2.1.3 三角波电路 (12)2.2 参数的选择 (13)三、仿真 (14)3.1 软件介绍 (14)3.2 仿真的过程与结果 (15)四、PCB制版 (15)4.1 软件简介 (15)4.2 PCB电路板设计步骤 (20)五、总结与心得 (21)六、附录 (22)6.1 材料清单 (22)6.2 原理图 (23)6.3 PCB板图 (24)七、参考文献 (25)一.设计方案的选择与论证产生正弦波、三角波、方波的电路方案有多种。
多种波形发生器课程设计按键电路
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。
波形发生器电路设计与制作
波形发生器电路设计与制作波形发生器电路设计与制作是电子技术中非常重要的一部分。
波形发生器主要用于产生各种类型的电子信号,如正弦波、方波、三角波、锯齿波等,广泛应用于实验室、电子产品测试和各种电子系统中。
在这篇文章中,我们将介绍波形发生器电路的设计与制作过程。
接下来,我们需要选择合适的电子元件来实现波形发生器电路。
根据波形类型的不同,我们需要选择不同的电子元件。
例如,要产生正弦波,可以使用一个运放芯片和一组电阻、电容来实现。
在电路设计过程中,我们需要考虑一些重要的因素,如频率稳定性、波形失真、输出幅度等。
频率稳定性是指波形发生器电路产生的波形频率在一定范围内保持稳定。
为了提高频率稳定性,我们可以使用一个稳压电源和一个精度较高的电容。
波形失真是指波形发生器产生的波形与理想的波形之间的偏差。
为了减小波形失真,我们可以使用滤波电路对波形进行滤波处理。
输出幅度是指波形发生器输出的信号的幅度大小。
为了调整输出幅度,可以使用电阻分压电路或放大电路。
在电路设计完成后,我们可以进行电路调试和测试。
首先,我们需要验证电路的基本功能,即产生所需的波形类型。
然后,可以使用示波器和频谱分析仪等测试设备,对波形发生器电路进行性能测试。
电路制作是波形发生器电路设计的最后一步。
在制作电路时,我们需要选取合适的电子元件和电路板,并按照电路设计图进行布线和焊接。
制作完成后,我们需要进行电路测试和性能调试。
综上所述,波形发生器电路设计与制作是一项繁琐的工作,但在电子技术中具有广泛应用。
通过合理选择电子元件、合理设计电路和仔细调试电路,我们可以获得高质量的波形发生器电路。
希望通过本文的介绍,读者能够对波形发生器电路的设计与制作有所了解。
基于DDS的任意波形发生器设计与实现
基于DDS的任意波形发生器设计与实现基于DDS的任意波形发生器设计与实现一、引言任意波形发生器是一种能够产生各种复杂波形信号的仪器,广泛应用于电子测量、通信系统、医疗设备等领域。
传统的任意波形发生器需要通过外部模拟电路,通过改变电压来产生不同的电压信号,从而得到不同形状的波形。
但这种方式存在着设计复杂、波形精度有限等问题。
而现在,随着数字技术的快速发展,基于直接数字合成(DDS)的任意波形发生器逐渐成为了新的选择。
二、DDS的工作原理DDS基于数字信号处理技术,通过数字技术生成复杂波形信号,并将其转换为模拟信号输出。
其基本工作原理如下:1.时钟信号的产生DDS需要一个稳定的时钟信号,并且要求其频率远高于输出信号的最高频率。
常见的时钟源可以是晶振或者外部频率源。
2.相位累加器相位累加器是DDS的核心部件,其作用是将时钟信号进行频率除法,并将相位结果累加。
累加得到的相位值将作为波形图的横坐标,决定波形的频率。
3.频率累加器频率累加器用于通过改变累加阶数来控制相位累加器的工作速度,从而实现波形的频率可调控。
4.相位查找表(Phase Lookup Table,简称LUT)相位查找表存储了一系列的相位值对应的幅度。
通过输入相位信息,即可查找到相应的幅度值。
5.数字到模拟信号转换DDS通过数模转换器,将数字信号转换为模拟信号输出。
三、基于DDS的任意波形发生器的设计与实现基于DDS的任意波形发生器的设计与实现包括以下几个关键步骤:1.波形参数的输入与存储首先,用户需要通过控制面板或者计算机软件输入所需波形的参数信息,包括频率、幅度、相位等。
系统需要提供一个存储器,将这些参数信息进行存储。
2.DDS模块的设计DDS模块是该任意波形发生器的核心模块。
根据输入的波形参数信息,DDS模块将根据上述工作原理,计算出相应的相位序列,进而产生对应的波形信号。
3.时钟模块的设计时钟模块用于产生高稳定性的时钟信号,其频率要远高于输出信号的最高频率。
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课题三 多种波形发生器的设计与制作方波、三角波、脉冲波、锯齿波等非正弦电振荡信号是仪器仪表、电子测量中最常用的波形,产生这些波形的方法较多。
本课题要求设计的多种波形发生器是一种环形的波形发生器,方波、三角波、脉冲波、锯齿波互相依存。
电路中应用到模拟电路中的积分电路、过零比较器、直流电平移位电路和锯齿波发生器等典型电路。
通过对本课题的设计与制作,可进一步熟悉集成运算放大器的应用及电路的调试方法,提高对电子技术的开发应用能力。
1、 设计任务设计并制作一个环形的多种波形发生器,能同时产生方波、三角波、脉冲波和锯齿波,它们的时序关系及幅值要求如图3-3-1所示。
图3-3-1 波形图设计要求:⑴ 四种波形的周期及时序关系满足图3-3-1的要求,周期误差不超过%1±。
⑵ 四种波形的幅值要求如图3-3-1所示,幅值误差不超过%10±。
⑶ 只允许采用通用器件,如集成运放,选用F741。
要求完成单元电路的选择及参数设计,系统调试方案的选取及综合调试。
2、设计方案的选择由给定的四种波形的时序关系看:方波决定三角波,三角波决定脉冲波,脉冲波决定锯齿波,而锯齿波又决定方波。
属于环形多种波形发生器,原理框图可用3-3-2表示。
图3-3-2 多种波形发生器的方框图仔细研究时序图可以看出,方波的电平突变发生在锯齿波过零时刻,当锯齿波的正程过零时,方波由高电平跳变为低电平,故方波发生电路可由锯齿波经一个反相型过零比较器来实现。
三角波可由方波通过积分电路来实现,选用一个积分电路来完成。
图中的u B电平显然上移了+1V,故在积分电路之后应接一个直流电平移位电路,才能获得符合要求的u B波形。
脉冲波的电平突变发生在三角波u B的过零时刻,三角波由高电平下降至零电位时,脉冲波由高电平实跳为低电平,故可用一个同相型过零比较器来实现。
锯齿波波形仍是脉冲波波形对时间的积分,只不过正程和逆程积分时常数不同,可利用二极管作为开关,组成一个锯齿波发生电路。
由上,可进一步将图3-3-2的方框图进一步具体化,如图3-3-3所示。
图3-3-3 多种波形发生器实际框图器件选择,设计要求中规定只能选用通用器件,由于波形均有正、负电平,应选择由正、负电源供电的集成运放来完成,考虑到重复频率为100Hz(10ms),故选用通用型运放F741(F007)或四运放F324均可满足要求。
本设计选用F741。
其管脚排列及功能见附录三之三。
3、单元电路参数设计(1)方波产生电路—反相型过零比较器选择电路如图3-3-4所示。
图中,A1工作于开环,R1为运放输入端保护电阻取R1=10KΩ,R2为稳压二极管的限流电阻,取值一般在(1—3)KΩ之间,取R2=1KΩ。
因U A幅值为±5V,故输出端接两只稳压二极管使输出高、低电平在±5V左右,查晶体管手册,选用稳压二极管为2CW53(UZ=4.0~5.8V)两只。
必要时可通过晶体管图示仪进行挑选,以满足幅值要求。
图3-3-4 反相型过零比较器电路(2)三角波产生电路—基本积分电路选择电路如图3-3-5所示,图中与C1并联的1MΩ电阻主要是为了减小积分漂移,取值应大于R3。
图3-3-5 积分电路由波形图知,当u A为高电平5V,经过积分电路在5ms时间内,Bu应下降4V,故参数计算如下:由积分电路知:131CR*UA*2T=U′Bm, 即131CR⨯5⨯0.005=4 w 得 R3C1=6.25⨯103-s取C1=0.1uF , 则 R3=62500Ω取R3=62KΩ,R4=R3=62 KΩU′B的波形如图3-3-6。
图3-3-6 积分电路输出波形图(3)直流电平移位电路将图3-3-6的U′B波形与图3-3-1的U B波形比较,为了得到U B的波形,必须将U′B波形上移3V,由直流电平移位电路来实现,如图3-3-7所示。
图3-3-7 直流电平移位电路若取R5=10KΩ, R p1=10KΩ时,A3的③脚为零电平,调R p1活动端使R P1减小,电平上升。
由于C2的隔直作用,只需将③脚电平设置在+1V,与U′B叠加。
A3为电压跟随器,U B与③脚波形相同。
由上,取R5=10KΩ,R P1为10KΩ电位器,C1取10uF。
(4)脉冲波电路设计—同相型过零比较器选择电路如图3-3-8所示。
图中,取R6=10KΩ,R7=1KΩ,当u B>0V,A4的⑥脚输出高电平,D1、D2导通并钳位,若取两只硅二极管串取,可得u C=1.4V。
若U B<0,⑥脚输出低电平接近-V cc,D1、D2截止,稳压管稳压为-5V。
取稳压管为2CW53、二极管为2CP10。
图3-3-8 脉冲波形成电路(5)锯齿波发生器—积分电路由上所述,由于u D的正程和逆程斜率不同,即积分电路充、放电时常数不等。
故对u C 为高、低不同电平时,采用二极管隔离输入回路。
如图3-3-9所示。
图3-3-9 锯齿波发生电路工作原理如下:当u C=1.4V>0时,D3导通,D4截止,忽略二极管导通时的动态电阻,积分时常数为τ=R8C3,形成锯齿波的逆程。
当u C=-5V<0时,D3截止,D4导通。
积分常数≈'τR9C3,形成锯齿波的逆程。
电路参数计算:首先要算出脉冲波高电平和低电平的时间轴,由图3-3-1,u B由3V下降至0V的时间为u C高电平的半个周期。
这时锯齿波u D由0V积分到-3V,若此时为t1,由相似三角形知识可以算得t1=3.75ms,同样可以算得u C由低电平变为高电平的时间t2为6.25ms,u C再次变为低电平时间为13.75ms,如图3-3-10所示。
图3-3-10 U C时序图取C3=1uF,则锯齿波正程有:391CR CU(6.25–3.75)⨯103-=6 即61011-⨯⨯PR⨯5⨯2.5⨯103-=6 由上及 R9=20.83⨯10Ω3取R9=20KΩ锯齿波逆程:⨯381CRUC(13.75–6.25)⨯103-=6 即368105.74.11011--⨯⨯⨯⨯⨯R=6 得R8=17.5×10Ω3取R8=18KΩ由于同时只有一个电阻导通,故 R10=18KΩ(或20KΩ),为了减小二极管死区电压,D3、D4直流压降要小,故D3、D4选锗二极管2AP10。
4、总电路图将各单元电路串联,得到本课题的总电路图如图3-3-11所示。
图3-3-11 多种波形发生器总电路图5、实验与调试(1)本系统可采取逐级安装调试方法,待各级调试均正常后再接成闭环形式。
原则上从哪一级开始安排调试均可,但开环时必须由函数信号发生器外加激励信号。
研究这四种波形,只有选用U A作为外加信号,先从三角波发生电路开始最为方便。
为了满足各种波形的时序、周期、幅值要求,每一级调试的工作量均较大。
(2)三角波发生电路的安装与调试①按图3-3-5电路参数安装无误,接通±12V直流电源,首先对该电路调零,方法是将u A端接地,万用表直流电压接A2的⑥脚到地,调R W1活动端,看u0是否变化。
若u0幅值较大,或始终为零,或某一固定值,应检查电路连接是否正确,同相与反相输入端是否接反等。
由于1MΩ电阻的并接,静态时A2工作在闭环(负反馈)状态,②、③脚电位差应该很小,可通过测量来检查。
若电路正常,调R W1活动端使u0的绝对值逐步减小,同时更换万用表电压档,直至最低档时,u0=0,调零完成。
②拆除U A端口的短路线,接入函数信号发生器,输入周期为10ms,幅值为±5V的方波信号,并用示波器严格测量并监视。
示波器另一输入观察积分电路输出信号,若打到A C输入方式,应看到周期10ms、幅值为±2V的三角波。
若幅值大于或小于±2V,说明设定的时常数实际值与理论值不符,应该变R3阻值或C1的电容值,一般采取改变电阻的方式比较方便。
若幅值低于2V,应减小R3,反之,应加大R3值,直至达到设要求为止。
(3)直流电平移位电路的安装与调试按图3-3-6安装好移位电路,接通A2、A3电路电源,示波器观察U′B输出波形正常后通过C2接入A3同相输入端,示波器输入方式改为DC,观察A3⑥脚输出波形UB,调电位器R P1的活动端可以看到u B波形电平上移,直至达到+3V,-1V为止。
(4)脉冲波发生电路的安装与调试按图3-3-7电路安装好脉冲波发生电路,通电后输入u B波形,示波器观察u C端,一般周期不会明显变化,但幅值肯定存在误差,如正幅值不可能为+14V,但只要D1、D2为硅二极管,误差不应太大。
负电平取决于D Z2的稳压值。
若误差过大超出设计要求(﹣5.5~4.5)V,应更换稳压二极管,直至达到设计要求。
(5)锯齿波发生电路的安装与调试按图3-3-8电路及参数安装无误,接通电源并对A5进行调零。
输入应短路A5的②脚而不是u C端,否则输入端实际上是开路。
调零后接入u C波形,并确认u′B,u B、u C波形没有变化,示波器接u D端,仔细观察锯齿波波形,若时序与图3-3-1的u D波形有差异,应精心调整R8,R9,直至达到对u D的规范要求。
(6)方波发生电路的安装与调试按图3-3-4安装好过零比较器,接通电源后接入u D波形,示波器观测u A波形,并检查方波的周期和幅值,若幅值与±5V相差较大,应更换u Z1。
(7)闭环将A1的输出U A端接A2的输入端,完成环形多种波形发生器的最后连接。
切除由函数信号发生器提供的激励信号,各级应运转输出正常。
用示波器逐级测量各波形的周期、幅值。
并记录。
分析是否达到设计要求。
本电路的缺点是重新启动不可靠,往往要一个方波信号源从uA端激励一下。
但通过本课题的设计,安装和调试,对集成运算放大器的典型应用电路的了解和调试技能的提高有较大的帮助作用。
6、元器件清单7、设计任务①分析本课题的设计内容,并对设计方案进行评价,画出设计方案的方框图。
②对各单元电路再进行一次理论设计,包括元器件的选择、电路参数的设计等。
③画出总电路图,并说明电路及系统的工作原理。
④设计调试方案,选择测量仪器,列出调试步骤。
⑤对图3-3-11电路进行安装与调试,列出实验数据及工作情况进行分析,是否达到设计要求。
⑥总结设计电路的特点及方案的优缺点,提出改进的意见。
⑦通过设计报告总结收获和体会。
8、思考题①若将图3-3-2的框图变成开环,即锯齿波输出不控制方波的产生,是否也能实现图3-3-1的四种波形及时序关系?如果可行,则单元电路如何改动?并比较这两种设计方案的优缺点。
②如何保证三角波、锯齿波的规定幅值要求,若达不到要求(幅值过大或过小),应采取何种措施?。