占空比可调的锯齿波发生电路.

占空比可调的锯齿波发

生电路

一、设计任务

1、通过Multisim仿真软件设计一个锯齿波发生电路。

2、在这基础上设计一个占空比可调电路。

3、进一步了解各种运放元件的工作状态，熟练使用Multisim仿真软件。

二、设计电路

本电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。

三、电路组成

在方波发生电路中，当滞回比较器的阈值电压数值较小时，可将电容两端的电压看成为近似三角波。但是，一方面这个三角波的线性度较差，另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。实际上，只要将方波电压作为积分运算电路的输出电压u01=Uz时，积分运算电路的输出电压u0将线性下降；而当u01=-Uz时，u0将线性上升。波形如下图所示。

四、工作原理

（A）（B）

本方案设计的电路（A）为同相输入滞回比较器，电路（B）为积分运算电路。图中滞回比较器的输出电压u01=+-Uz,它的输入电压是积分电路的输出电压u0。则阈值电压+-UT=+-(R3/R4)Uz。积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01，输出电压的表达式为u0=-1/(1/R2+1/R5)*Uz（t1-t0）+u0(t0)。积分电路反向积分，u0随时间的增长线性下降，则使公式变成为u0=1/(1/R2+1/R5)*Uz （t2-t1）+u0(t1)。U0(t1)为u01产生跃变时的输出电压。电路以上循环产生自激振荡。

当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向上的积分通路不同，就可以得到锯齿波发生电路。如图（B）、图（C）所示。

（B）

（C）

在本电路中调节滑动变阻器R2即可。其振荡周期T=2R3（2R1+R2）C/R4,占空比为R5/（2R1+R2）。

五、占空比调节波形变化展示

（1）10%R2

（2）30%R2

（3）50%R2

（4）70%R2

（5）90%R2

参考文献

[1]童诗白,华成英.模拟电子基础.第3版.高等教育出版社，2010.

[2]赵春华，张学军.Multisim9电子技术基础仿真实验.机械工业出版社，2008.