方波及三角波产生电路

合集下载

lm358正弦波方波三角波产生电路

lm358正弦波方波三角波产生电路

《LM358正弦波、方波、三角波产生电路设计与应用》一、引言在电子领域中,波形发生器是一种非常重要的电路,它可以产生各种不同的波形信号,包括正弦波、方波和三角波等。

LM358作为一款宽幅增益带宽产品电压反馈运算放大器,被广泛应用于波形发生器电路中。

本文将探讨如何利用LM358设计正弦波、方波和三角波产生电路,并简要介绍其应用。

二、LM358正弦波产生电路设计1. 基本原理LM358正弦波产生电路的基本原理是利用振荡电路产生稳定的正弦波信号。

通过LM358的高增益和频率特性,结合RC滤波电路,可以实现较为稳定的正弦波输出。

2. 电路设计(1)LM358引脚连接。

将LM358的引脚2和3分别与电容C1和C2相连,形成反馈电路,引脚1接地,引脚4和8分别接正负电源,引脚5接地,引脚7连接输出端。

(2)RC滤波电路。

在LM358的输出端接入RC滤波电路,通过调节电阻和电容的数值,可以实现所需的正弦波频率和幅值。

3. 电路测试连接电源并接入示波器进行测试,调节RC滤波电路的参数,可以观察到稳定的正弦波信号输出。

三、LM358方波产生电路设计1. 基本原理LM358方波产生电路的基本原理是通过LM358的高增益和高速响应特性,结合反相输入和正向输入,实现对方波信号的产生。

2. 电路设计(1)LM358引脚连接。

将LM358的引脚2和3分别与电阻R1和R2相连,引脚1接地,引脚4和8分别接正负电源,引脚5接地,引脚7连接输出端。

(2)反相输入和正向输入。

通过R1和R2的分压作用,实现LM358反相输入和正向输入,从而产生方波输出。

3. 电路测试连接电源并接入示波器进行测试,调节R1和R2的数值,可以观察到稳定的方波信号输出。

四、LM358三角波产生电路设计1. 基本原理LM358三角波产生电路的基本原理是通过LM358的反相输入和正向输入结合,实现对三角波信号的产生。

2. 电路设计(1)LM358引脚连接。

将LM358的引脚2和3分别与电容C1和C2相连,引脚1接地,引脚4和8分别接正负电源,引脚5接地,引脚7连接输出端。

方波-三角波产生电路的设计.

方波-三角波产生电路的设计.

方波-三角波产生电路的设计1 技术指标设计一个方波-三角波产生电路,要求方波和三角波的重复频率为500Hz ,方波脉冲幅度为6-6.5V ,三角波为1.5-2V ,振幅基本稳定,振荡波形对称,无明显非线性失真。

2 设计方案及其比较产生方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以直接产生三角波—方波。

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。

2.1 方案一非正弦波发生器的组成原理是电路中必须有开关特性的器件,可以是电压比较器,、集成模拟开关、TTL 与非门等;具有反馈网络,它的作用是通过输出信号的反馈,改变开关器件的状态;具有延迟环节,常用RC 电路充放电来实现;具有其他辅助部分,,如积分电路等。

矩形经过积分器就变成三角波形,即三角波形发生器是由方波发生器和反向积分器所组成的。

但此时要求前后电路的时间常数配合好,不能让积分器饱和。

如图1所示为该电路设计图。

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。

1U 构成迟滞比较器,用于输出方波;2U 构成积分电路,用于把方波转变为三角波,即输出三角波。

图1 方案一电路设计图U1构成迟滞比较器,同相端电位p V 由1O V 和2O V 决定。

利用叠加定理可得: 21211211211)()(O V V O V P V R R R R R V R R R R V ⋅++++⋅++= 当0>P V 时,U1输出为正,即Z O V V +=1当0<P V 时,U1输出为负,即Z O V V -=12U 构成反相积分器,1O V 为负时,2O V 正向变化;1O V 为正时,2O V 负向变化。

当Z V O V R R R V ⋅+=1212时,可得: 0)()()()(121121121211=⋅+⋅++++-⋅++=Z V V V Z V P V R R R R R R R R V R R R R V 当2O V 上升使P V 略高于0v 时,U1的输出翻转到Z O V V +=1 同样,Z V O V R R R V ⋅+-=1212时,当2O V 下降使P V 略低于0时,Z O V V -=1。

三角波方波发生电路

三角波方波发生电路

三角波方波发生电路三角波方波发生电路是一种能够产生三角波和方波信号的电路。

它在电子学领域中具有广泛的应用,尤其在通信、音频处理和测试测量领域中得到了广泛的应用。

三角波方波发生电路的基本原理是利用集成电路中的运算放大器和反相输入端、正相输入端以及输出端之间的反馈电阻和电容组成的反馈网络来实现。

根据输入信号的不同,可以通过调整电路中的电阻和电容的数值来实现产生不同频率和幅度的三角波和方波信号。

三角波信号是一种连续变化的信号,其波形呈现出一种类似于三角形的形状。

它的特点是波形变化平滑,具有连续性和周期性。

三角波信号广泛应用于音频处理、频率测量和信号发生器等领域。

方波信号则是一种由高电平和低电平交替组成的信号,其波形呈现出一种类似于方波的形状。

它的特点是波形变化突然,具有高频分量和快速上升时间。

方波信号广泛应用于数字电路、通信和数据传输等领域。

三角波方波发生电路的核心部分是反馈网络,它由电阻和电容组成。

在电路中,电容通过反馈电阻和输入信号共同决定了三角波和方波信号的频率和幅度。

通过调整电阻和电容的数值,可以实现产生不同频率和幅度的三角波和方波信号。

在三角波方波发生电路中,运算放大器起到了放大和反相的作用。

通过调整运算放大器的增益和偏置,可以实现对输入信号的放大和相位反转。

这样,就能够得到与输入信号相反的输出信号,进而形成三角波和方波信号。

除了反馈网络和运算放大器外,三角波方波发生电路还包括了稳压电源和信号调节电路。

稳压电源可以为电路提供稳定的电压,确保电路正常工作。

信号调节电路可以调整输入信号的幅度和频率,进而影响输出信号的形状和特性。

三角波方波发生电路是一种能够产生三角波和方波信号的电路。

它通过反馈网络和运算放大器的配合,实现了对输入信号的放大、相位反转和形状调整,从而产生了具有不同频率和幅度的三角波和方波信号。

这种电路在通信、音频处理和测试测量领域中具有广泛的应用,为这些领域的研究和应用提供了重要的技术支持。

方波和三角波的电路原理

方波和三角波的电路原理

方波和三角波的电路原理
方波和三角波是两种常见的周期信号波形,它们可以通过电路来生成。

以下是它们的电路原理:
1. 方波电路原理:
方波是一种以高电平和低电平互相交替的波形,它的电路原理可以通过如下步骤实现:
- 产生一个稳定的时钟信号:可以使用定时器、晶振等元件来生成稳定的方波时钟信号。

- 频率分频:将稳定的时钟信号输入到一个频率分频电路中,通过设置分频系数,使得输出信号的周期满足方波的需求。

- 幅度调整:可以通过运算放大器、转换电路等来调整方波的幅度,使其达到需要的高低电平。

- 输出:将调整好幅度的方波信号输出到需要的电路或装置中。

2. 三角波电路原理:
三角波是一种以线性增加和线性减小的波形,它的电路原理可以通过如下步骤实现:
- 产生一个稳定的时钟信号:同样使用定时器、晶振等元件来生成稳定的时钟信号,作为三角波的基准。

- 频率分频:将时钟信号输入到一个比例控制电路中,通过设置控制信号的斜率和频率,实现三角波的增加和减小过程。

- 幅度调整:由于三角波的幅度一般比较小,在输出之前,可能需要通过运算放大器、滤波电路等来放大幅度,使其达到需要的水平。

- 输出:将调整好幅度的三角波信号输出到需要的电路或装置中。

需要注意的是,方波和三角波的电路原理可能因具体应用的不同而有所差异,上述只是一般性的描述。

实际应用中,可以使用集成电路、函数发生器等专用元件来生成方波和三角波信号。

模电实验-方波三角波发生电路

模电实验-方波三角波发生电路

方波三角波发生电路一、实验要求:1、振荡频率范围:500HZ-1000HZ2、方波输出电压幅度:Vom=±8v3、三角波峰值调节范围:Vom1=2-4v4、集成运放采用uA7415、双向稳压管用2个D1N4735反接替代二、实验仿真与分析:1、确定参数:取R1=10k,Vom1=4v,则R2=Vom*R1/Vom1=20k,取电容C=1uF,暂时取R和R3为1k.2、设置瞬态分析,应特别注意时间的设置,由于周期为1ms~2ms,可设置终止时间为10ms.时间过大则波形过于密集,时间小则波形越偏离方波。

仿真分析知此时方波电压幅值为6V左右。

设置R3为全局变量,扫描分析使得方波幅值最大,确定R3=100,此时三角波幅值也满足要求:CPARAMETERS:v ar = 1k8.0V4.0V0V-4.0V-8.0V0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10ms V(R2:2)V(R1:1)Time方波幅值为7.02V ,三角波幅值为3.7V ,取两个波谷值测取周期,T=3.7651-1.6182=2.1ms 并不符合要求,故要减小周期,即减小R仿真分析得当R=800时,仿真图像为周期为1.7ms,符合要求。

3、 设置瞬态分析,得到运放的电压传输特性分别为: 方波:三角波:Time0s1ms2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10msV(R2:2)V(R1:1)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0VV(R1:1)-4.0V-3.0V -2.0V -1.0V 0.0V 1.0V 2.0V 3.0V 4.0VV(R2:2)-8.0V-4.0V0V4.0V8.0V4.0V2.0V0V-2.0V-4.0V-8.0V-6.0V-4.0V-2.0V0V 2.0V 4.0V 6.0V8.0V V(R1:1)V(R:1)三、实验体会:两个稳压管用来稳定输出方波,理论上是可以通过改变稳压值来调节方波幅值的,但是实验中却发现对方波幅值影响非常小,调不到8v,但是三角波却能够满足要求。

方波三角波发生电路的设计及仿真

方波三角波发生电路的设计及仿真

长春理工大学国家级电工电子实验教学示范中心学生实验报告■一一_______ 学年第___________ 学期实验课程_________________________ 实验地点_________________________ 学院______________________ 专业______________________ 学号______________________姓名______________________r 学习用集成运算放大器构成的方波和三角波发生电路的设计方法。

2、学习方波和三角波发生电路主要性能指标的测试方法。

二、 实验原理1. 方波和三角波发生电路型式的选择由集成运放构成的方波和三角波发生器的电路型式较多,但通常它们均由滞回比较器和积分电 路组成。

按积分电路的不同,又可分为两种类型:一类是由普通RC 积分电路和滞回比较器所组成, 另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器所组成。

简单的方波和三角波发生电路如图34所示。

其特点是线路简单,但性能较差,尤英是三角波 的线性度很差.负载能力不强匚该电路主要用作方波发生器,当对三角波要求不髙时.也可选用这 种电路。

更常用的三角波和方波发生电路是由集成运放组成的积分器与滞回比较辭组成,如图3・2所示。

由于采用了由集成运放组成的积分器,电容C 始终处在恒流充、放电状态,使三角波和方波的性能 大为改善,不仅能得到线性度较理想的三角波,而且也便于调右振荡频率和幅度。

R4 1 2 500R14 8 10KR2 8 120KR3 9 1100DZ1 1 10 DMOD DZ2 0 10 DMODVCC 5 0 DC 12VEE 6 0 DC -12XI 0 2 5 6 4 UA741X2 8 0 5 6 9 UA741Cl 2 4 1U.MODEL DMOD D IS=2E-14 RS=3 BV=4.85 IBV=1UA.LIB EVAL.UB*V4 4 0 1*.DC V4 -5 5 0.01*.DC V4 5 -5 0.01.TRA5US 12MS.PROBE.END运行.TRAN语句,可获得:Tire图3-3 输出方波电压波形图3・4 输出三角波电压波形输出三角波电压波形参考的输入网单文件如下:A drvieR4 1 2 500R14 8 10KR2 8 120KR3 9 1100DZ1 1 10 DMODDZ2 0 10 DMODVCC 5 0 DC 12VEE 6 0 DC -12XI 0 2 5 6 4 LM324X2 8 0 5 6 9 LM324C1 2 4 1U.MODEL DMOD D IS=2E-14 RS=3 BV二 4.85 IBV=1UA.LIB EVAL.UB*V4 4 0 1*.DC V4 •5 5 0.01*.DC V4 5 -5 0.01.TRAN 5US 12MS.PROBE.END因为LM324具有电源电压范围宽的特点,所以T变小了•减小了频率的调右范【悅2、R3的作用是什么?增大其值是否可以?R3是稳压管的限流电阻,R3的阻值是由稳压管Dz来确定的.所以可以根据Dz的情况来增大。

用TL082产生方波和三角波

用TL082产生方波和三角波

迟滞比较器
• 左图是一个具有双门限值的同相输入迟滞比较器。由于正反馈作用这种 比较器的门限电压VT是随输出电压vo的变化而改变的。当输入电压等于 门限电压,即VI=VT,输出电压VO发生跳变。 • 当VI>VT+时,输出电压为高电平VOH;当VI<VT-时,输出电压为低电平VOL。 • • • • 由叠加定理得vp=vT=R4/(R4+R2)vo+R2/(R2+R4)VREF VT+=R2VREF/(R2+R4)+R4VOH/(R2+R4) VT-= R2VREF/(R2+R4)+R4VOL/(R2+R4) 此处VREF为参考电压,值为0。
Ext T rig + _ A + _ + B _
0 4 C1 10nF R1 330kΩ 0
3 8 4
2
VEE -15V VEE
4
U2B
7
1
U2A R3
1
6
2
5
100kΩ TL082CD
8
VDD
TL082CD
VDD 3 330kΩ R4 100kΩ 0 15V R2
• 器材:TL082(1片)、电阻 100k(2个)、电阻330k(2个)、 直流电源(15V)、电容(10nF)
任务:采用运算放大器设 计并制作能产生方波与三 角波的信号发生器,观察 输出波形
TL082内部电路图
如图为简单的三角波和方波产生电路。该电路由运算放大器组成的积分器 和迟滞比较器电路构成。图中R1和C1组成积分时间常数τ=R1*C1,用来改 变振荡频率。R3不仅改变三角波的振幅,也改变三角波的频率。此外,振 荡频率还受迟滞比较器输出电压的影响。输出电平高低由运放饱和电压确 XSC1 定。元件的离散性,它会影响波形的对称性。

(整理)方波和三角波发生器电路

(整理)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)。

表11-4F ( KHz ) Rp ( Ω ) V01P-P(V) V02P-P(V)备注频率最高频率最低(4)将电位器Rp调至中间位置,改变R1为10K可调电位计,观察对V01和V02 幅值和频率的影响。

方波、三角波(锯齿波)产生电路.ppt

方波、三角波(锯齿波)产生电路.ppt

VZ
反相积分电路
1 vO1 RC
同相迟滞比较器

v dt V
0 S
t
O1
(0 )
R1vO R2vI vP + vN 0 R1 R2 R1 R2
Vth vI R1 vO FVZ 2.72V R2
VO2 t VO1 (0 ) RC
R6
– + R7
A2
vO
同相输入 迟 滞比较器
t
积分电路
t
end
反相积分电路
DZ VZ= 8V
VZ
习题9.4.9
同相迟滞比较器
方波、三角波(锯齿波)产生电路
画出vO1、vO2的波形。求振荡频率;
C R vS 5.1k
vN R1 – + R3 R2 15k 2k vO2
– +
0.047F
A1
A2
vO1
vI 5.1k vP
DZ VZ= 8V
求振荡频率;画出vO1、vO的波形。
C R vS 5.1k
vN R1 – +
– +
0.047F
A1
A2 R2 15k
R3 2k vO2
vO1
vI 5.1k vP
vO2
DZ VZ= 8V
VZ
VO2 v ( t ) t V ( 0 ) O1 O1 t RC 0 T VZ T vO1 v O1 ( ) ( FVZ ) FVZ 2 RC 2 FVZ T 4 RC t VZ 0 R2 f 3kHz 4 RCR1 如何调整三角波的幅值和频率?
锯齿波发生电路772锯齿波及三角波产生电路方波三角波锯齿波产生电路锯齿波产生电路同相输入滞比较器积分电路

方波-三角波发生电路实验报告

方波-三角波发生电路实验报告

河西学院物理与机电工程学院综合设计实验方波-三角波产生电路实验报告学院:物理与机电工程学院专业:电子信息科学与技术姓名:侯涛日期:2016年4月26日方波-三角波发生电路要求:设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波的波形发生器。

指标:输出频率分别为:102HZ、103HZ和104Hz;方波的输出电压峰峰值VPP≥20V一、方案的提出方案一:1、由文氏桥振荡产生一个正弦波信号。

2、把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器从而把正弦波转换成方波。

3、把方波信号通过一个积分器。

转换成三角波。

方案二:1、由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路。

2、然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。

方案三:1、由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。

2、用折线法把三角波转换成正弦波。

二、方案的比较与确定方案一:文氏桥的振荡原理:正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。

当R1=R2、C1=C2。

即f=f0时,F=1/3、Au=3。

然而,起振条件为Au略大于3。

实际操作时,如果要满足振荡条件R4/R3=2时,起振很慢。

如果R4/R3大于2时,正弦波信号顶部失真。

调试困难。

RC串、并联选频电路的幅频特性不对称,且选择性较差。

因此放弃方案一。

方案二:把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,就构成三角波发生器和方波发生器。

比较器输出的方波经积分可得到三角波、三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波和方波发生器。

通过低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下使用。

然而,指标要求输出频率分别为102HZ、103HZ和104Hz 。

因此不满足使用低通滤波的条件。

放弃方案二。

方案三:方波、三角波发生器原理如同方案二。

比较三角波和正弦波的波形可以发现,在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中,与三角波的差别越来越大即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。

方波—三角波发生电路[整理版]

方波—三角波发生电路[整理版]

000课程设计:方波—三角波产生电路我爱读书2008-06-15 22:17:17 阅读1044 评论3 字号:大中小订阅0000一、设计任务与要求00001、任务00设计一个用集成运算放大器构成的常见的方波—三角波产生电路。

000指标要求如下:0000方波重复频率:500Hz,相对误差<±5%00脉冲幅度:±(6~6.5)V0000三角波重复频率:500Hz,相对误差<±5%0000脉冲幅度:1.5 ~ 2 V0002、要求00(1)根据设计要求和已知的条件,确定电路的方案,计算并选取各单元电路的元件参数。

000(2)测量方波产生电路输出方波的幅度和重复频率,使之满足设计要求。

000(3)测量三角波产生电路输出三角波的幅度和重复频率,使之满足设计要求。

000二、设计原理0000运算放大器可以和两个电阻构成同相输入施密特触发器,由此可以产生稳定的方波。

运算放大器可以和RC构成积分电路,二者形成闭合的回路。

由于电容C放入米勒效应,在放大器的输出端得到线性度较好的三角波。

0000由下面的设计图不难分析,该电路的有关计算公式为:0000振荡周期000(1)000输出方波Vo1的幅度000(2)00输出三角波Vo2的幅度000(3) 0000三、设计电路0000四、元器件选择与参数设定0000(1)选择集成运算放大器00a)由于方波前后沿与用作开关的器件A1的转换速率SR有关,因此当输出方波的重复频率较高时,集成运算放大器A1应选用高速运算放大器,一般要求时选用通用型运放即可。

000b)集成运算放大器A2的选择:积分运算电路的积分误差除了与积分电容的质量有关外,主要事集成放大器参数非理想所致。

因此为了减小积分误差,应选用输入失调参数(VI0、Ii0、△Vi0/△T、△Ii0/△T)小,开环增益高、输入电阻高,开环带较宽的运算放大器。

000(2)选择稳压二极管00稳压二极管Dz的作用是限制和确定方波的幅度,因此要根据设计所要求的方波幅度来选稳压管电压Dz。

三角波,方波产生电路

三角波,方波产生电路

方波发生电路工作原理:设某一时刻输出电压Uo=+Uz ,则同相输入端电位Uc=+Ut 。

Uo 通过R12对电容C3正向充电。

反相输入端电位Uc 随时间t 增长而逐渐升高,当t 趋近于无穷时,Uc 趋于+Uz ;一旦Uc=+Ut ,再稍增大,Uo 就从+Uz 跃变为-Uz ,与此同时Uc 从+Ut 跃变为-Ut 。

随后,Uo 又通过R 对电容C3放电。

反相输入端电位Uc 随时间t 增长而逐渐降低,当t 趋近于无穷时,Uc 趋于-Uz ;一旦Uc=-Ut ,再稍减小,Uo 就从-Uz 跃变为+Uz ,与此同时,Uc 从-Ut 跃变为+Ut ,电容又开始反向充电。

而上述过程周而复始,电路产生了输出状态的自动转换,便输出方波。

方波信号发生原理由于图中所示电路电筒正向充电和反向充电的时间常数均为RC ,而且充电的总幅值也相等,因而在一个周期内Uo=+Uz 的时间与Uo=-Uz 的时间相等,Uo 为对称的方波,所以也称为该电路为方波发生电路。

电容上电压Uc (即集成运放反相输入端电位Un )和电路输出电压Uo 波形如图所示。

矩形波的宽度Tk 与周期T 之比称为占空比,因此Uo 是占空比为1/2 的矩形波。

根据电容上电压波形可知,在1/2周期内,电容充电的起始值俄日-Ut ,终了值为+Ut ,时间常数为R3C ;时间t 趋于无穷时,Uc 趋于+Uz ,利用一阶RC 电路的三要素法可列出方程上述电路输出状态发生跳变的临界条件为:U- = U+ 其中:O O FU U R R R U =+=+322当输出U0为高电平时:H O HO FU U R R R U =+=+322当输出U0为低电平时:L O L O FU U R R R U -=+-=+322刚开始振荡建立时,由于电路中的电扰动,并通过正反馈,使输出很快变为高电平或低电平。

振荡周期为:21T T T +=而方波发生电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均为RC ,而且充电的总幅值也相等,因而在一个周期内uO=+UZ 的时间与uO=-UZ 的时间相等,即方波T1 = T2。

基于TL082的三角波方波发生电路详细讲解及电路图,PCB

基于TL082的三角波方波发生电路详细讲解及电路图,PCB

基于TL082的方波三角波产生电路韩志远1028402020 实验目的:通过本实验学习查阅资料,设计电路的能力,对以往的实验知识的综合应用,对实验仪器仪表的综合应用。

实验器件:TL082一片,330kΩ电阻2只,100kΩ电阻1只,10nF电容一只,导线若干。

实验器材:双输出直流稳压电源,示波器一.设计原理的设想:方波电路可以由双门限的迟滞比较器电路产生,而方波的积分为三角波,由此产生三角波,三角波又可以通过迟滞比较器的门限比较产生方波,由此产生循环,稳定输出三角波和方波。

二.关于三角波方波发生电路的multisim电路仿真设计1.迟滞比较器的设计其中R4左端为输入端,5为输出端,可以输出方波2,积分电路的设计其中R1左端为输入端,引脚1可以输出左端输入信号的积分信号3,将迟滞比较器和积分电路连成一个系统,电路图如下由此可以得到在5输出的方波信号和在3处输出的三角波信号。

三.关于设计系统的理论计算。

参数规定:Vp表示正相输入电压,Vn表示反相输入电压,Vo1为3号线输出电压,Vo2为5号线输出电压,电源正电压表示为VCC,电源负电压表示为—VCC。

迟滞比较器中:由叠加定理有因为采用正反馈,vp略大于或略小于vn时,vo2就可以饱和,输出为饱和值+VCC 或—Vcc,在vo2发生跳变瞬间,有vp=vn=0;由此可得此时vo1=—vo2*R4/R2又有vo2=;可得:V T+=VCC*V T-=VCC*(1)假设初始vo2为低电平,可得当vo1上升至V T+时,vo2产生正跳变,当vo1上升至V T-时,vo2产生负跳变。

由此设计成为双门限迟滞比较器电路设计中取R4=100kΩ,R2=330kΩ,Vcc=15V可得:VT+=4.545VVT-=-4.545V积分电路中有:计算可得Vo1=+v o10 (2)分析整个系统假设开始vo2=,然后积分器开始积分,vo1升高,升高至VT+时,vo2产生正跳变,变为+VCC,这时积分器积分使vo1降低,当降低至VT-时,vo2产生负跳变,vo2变为—VCC,这时积分器积分使vo2升高逐渐至VT+,由此循环下去。

方波-三角波产生电路课程设计

方波-三角波产生电路课程设计

方波-三角波产生电路一、技术指标方波-三角波产生电路,要求方波和三角波的重复频率为500Hz,方波脉冲幅度为6-6.5V,三角波为1.5-2V,振幅基本稳定,振荡波形对称,无明显非线性失真。

二、设计方案及其比较采用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,可以方便的连续的改变频率,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。

因此本实验采用同相迟滞电压比较器和积分器同时产生方波和三角波的方案。

2.1.1方波产生电路:方波产生电路是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生电路。

利用施密特触发器,再增加少量电阻、电容原件,由于方波或矩形波的频率成分非常丰富,含有大量的谐波,该方波发生器常称为多谐振荡器,如图1所示,R和C组成的积分负反馈电路。

图一:基本方波产生电路图二:双向限幅的方波产生电路方波产生工作波形:该发生器具有负反馈和正反馈,其中电路的正反馈系数为: 212R R R F += ........① 有关参数计算:周期:)21(221R R RCLn F +=频率: T f 1= 幅值: ()Z U R R R U ⨯+=21/12.1.2三角波发生器矩形波经过积分就变成三角波。

它是在迟滞比较器的基础上,增加了一个由R C 组成的积分电路,把输出电压经过R C 反馈到比较器的反相端.在比较器的输出端引入限流电阻R 和两个背靠背的双向稳压管就组成了双向限幅房波发生电路.由于比较器中的运放处于正反馈状态,因此一般情况下,输出电压V0与输入电压V1不成线性关系,只有在输出电压V0发生跳变瞬间,集成运放两个输入电压才可近似等于零即Vid=0或Vp=Vn=V1是输出电压V0转换的临界条件。

即Vid=0或Vp=Vn=V1是输出电压V0转换的临界条件。

lm358正弦波方波三角波产生电路

lm358正弦波方波三角波产生电路

lm358正弦波方波三角波产生电路LM358是一种双通道运算放大器,具有低功耗和宽电源电压范围等特点,非常适合用于信号处理、滤波以及波形生成电路。

在本文中,我们将针对LM358正弦波、方波和三角波产生电路展开探讨,并提供详细的电路设计原理和实现步骤。

1. LM358正弦波产生电路正弦波产生电路是一种基本的波形生成电路,能够产生具有稳定幅值和频率的正弦波信号。

使用LM358运算放大器和一些基本的无源元件,我们可以设计出简单而稳定的正弦波产生电路。

我们需要通过一个RC 网络将运算放大器配置为反馈振荡电路。

通过调整RC网络的参数,可以实现所需频率的正弦波输出。

需要注意的是,为了稳定输出的幅值和频率,我们需要精心选择和调整电阻和电容的数值。

2. LM358方波产生电路方波产生电路是一种能够生成具有固定占空比和频率的方波信号的电路。

使用LM358运算放大器和几个简单的元件,我们可以设计出稳定的方波产生电路。

我们可以将LM358配置为比较器,通过设置阈值电压和反馈电阻,可以实现所需频率和占空比的方波输出。

需要注意的是,选择合适的电阻和电容数值,可以使得方波输出的上升和下降沿更加陡峭。

3. LM358三角波产生电路与正弦波和方波不同,三角波产生电路能够生成具有线性变化斜率的三角波信号。

同样地,我们可以利用LM358运算放大器和几个简单的元件设计出稳定的三角波产生电路。

我们可以将LM358配置为积分放大器,通过输入一个方波信号,并将其积分,可以得到具有线性变化斜率的三角波输出。

调整输入方波的频率和幅值,可以进一步调整三角波输出的频率和幅值。

总结回顾通过对LM358正弦波、方波和三角波产生电路的探讨,我们可以看到LM358作为运算放大器在波形生成电路中的灵活性和高性能。

通过精心设计和调整,我们可以实现稳定、精确和灵活的波形输出。

值得一提的是,LM358产生的波形信号可以应用于各种信号处理和波形调制电路中,具有广泛的应用前景。

基于555定时器的方波和三角波产生电路设计

基于555定时器的方波和三角波产生电路设计

基于555定时器的方波和三角波产生电路设计555定时器是一种常用的集成电路,可用于产生各种波形信号。

本文将介绍基于555定时器的方波和三角波产生电路设计。

1. 方波产生电路设计:方波波形是一种具有固定高电平和低电平时间的信号。

基于555定时器的方波产生电路设计如下:- 使用555定时器作为单稳态多谐振荡器。

- 将电源正极连接到VCC引脚,地连接到GND引脚。

- 使用电容C和电阻R1连接555定时器的2号引脚和6号引脚。

- 将6号引脚接地,以固定低电平。

- 将7号引脚和8号引脚连接在一起,作为电源输入。

- 将3号引脚连接到一个较大的电阻R2,然后通过R2连接到电源正极,以固定高电平。

- 在输出引脚5(OUT)获得方波信号。

通过调整R1和C的数值,可以控制方波的频率。

较大的R1和C值将导致较低的频率,较小的R1和C值将导致较高的频率。

如果需要调整高电平和低电平的占空比,可以通过调整R2的数值来实现。

2. 三角波产生电路设计:三角波波形是一种具有逐渐上升和逐渐下降的线性变化的信号。

基于555定时器的三角波产生电路设计如下:- 使用555定时器作为双稳态多谐振荡器。

- 将电源正极连接到VCC引脚,地连接到GND引脚。

- 使用电容C和电阻R1连接555定时器的2号引脚和6号引脚。

- 将6号引脚接地,以固定低电平。

- 将7号引脚和8号引脚连接在一起,作为电源输入。

- 在输出引脚5(OUT)获得三角波信号。

通过调整R1和C的数值,可以控制三角波的频率。

较大的R1和C值将导致较低的频率,较小的R1和C值将导致较高的频率。

总结:基于555定时器的方波和三角波产生电路设计可以通过调整电阻和电容的数值来控制波形的频率。

方波波形具有固定的高电平和低电平时间,而三角波波形具有逐渐上升和逐渐下降的线性变化。

根据具体需求,可以调整电路中的元件参数以实现所需的波形。

方波三角波电路工作原理

方波三角波电路工作原理

引言:方波和三角波是电子电路中常见的波形,其工作原理对于电路设计和信号处理非常重要。

在本文中,我们将探讨方波和三角波电路的工作原理,深入了解其实现方式和应用。

概述:方波三角波电路是一种用于产生方波和三角波信号的电路。

方波是一个由高电平和低电平组成的信号,其周期为T,高电平和低电平的持续时间分别为Th和Tl。

而三角波则是一个呈现三角形状的信号,其周期为T,从低电平逐渐上升到高电平,然后再逐渐下降到低电平。

方波和三角波在电子学、通信和音频处理等领域具有广泛的应用。

正文内容:1. 方波电路工作原理1.1 方波信号的产生方波信号的产生可以通过多种方式实现,其中一种常见的方法是使用多谐振荡器。

多谐振荡器中包含一个或多个谐振电路,通过在不同的谐振频率之间切换,可以产生周期为T的方波信号。

另一种方法是使用比较器和参考电压,比较器可以将一个连续的模拟信号转换为方波信号。

1.2 方波信号的调制方波信号的调制是指改变方波的周期、占空比或幅度。

常见的调制方法包括脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)。

PWM 调制通过改变方波信号的高电平和低电平的持续时间,实现对信号的调制。

PFM调制则是通过改变方波信号的周期,实现对信号的调制。

这些调制方法在电力电子、无线通信和音频处理等领域得到广泛应用。

1.3 方波电路的应用方波电路在数字电路、计算机芯片测试和时钟源等领域得到广泛应用。

在数字电路中,方波信号可以作为时钟信号,驱动各种逻辑门和触发器等元件,实现数字电路的运算和控制。

在计算机芯片测试中,方波信号可以用于测试芯片的工作稳定性和信号传输能力。

此外,方波信号还可以作为时钟源,提供稳定的时钟信号给其他电路或系统使用。

2. 三角波电路工作原理2.1 三角波信号的产生三角波信号的产生方法较多,其中一种常见的方法是使用积分器和比较器。

积分器可以将一个方波信号通过积分运算转换为三角波信号,然后通过比较器进行比较,实现周期为T的三角波信号的产生。

正弦波-方波-三角波产生电路

正弦波-方波-三角波产生电路

正弦波-方波-三角波产生电路综述:正弦波、方波和三角波是按照不同波形的原理产生的电路。

此外,它们之间也存在着共同点,例如,它们都是复用的技术,均可利用振荡电路来产生多种波形。

本文旨在介绍正弦波、方波和三角波的电路原理,以及它们之间的异同点。

一、正弦波产生电路原理正弦波的产生原理,可以是指振荡电路的基本原理,或者是采用某种数字信号处理方法产生出来的。

振荡电路就是利用低压脉冲充电器充电电容,再将电容中的电荷引到另一个电荷;反复循环这个过程,便可形成一种“弹簧”式的脉冲振荡,从而形成正弦波。

按照数字信号处理的原理,把波形的高和低电压写入某种字段,用现有的处理器进行转换,便可以生成正弦波。

方波的产生电路利用了一种特殊的振荡电路来实现,它主要由四部分组成:加法->正弦波发生器->交织多路反馈网络、平衡多路反馈网络。

正弦波发生器可以产生必须控制电压大小,频率和起点电压起点(最低电压和最高电压)的正弦波;交织多路反馈网络用来调节正弦波的峰峰电压;平衡多路反馈网络则用来消除正弦波的一半电压,形成方波。

三角波产生电路也是基于共oscilla tor振荡原理实现,它利用振荡器来实现,只需改变振荡器的结构即可产生三角波。

比如,采用增益电子管、三极管和整流电路组成的振荡器,在控制调节的过程中,可以产生不同类型的振荡,从而得到完美的三角波。

四、正弦-方-三角波的异同点同点:三者都可以通过振荡电路或数字信号处理来产生。

不同点:(1)振荡电路原理上,正弦波是由低压脉冲电路充放电,产生弹性振荡;方波是利用加法/正弦/交织/反平衡振荡电路来完成;而三角波则需要增益电子管、三极管和整流电路组成振荡器,控制调节获取完美的三角波。

(2)如果以数字信号处理来产生各类波形,则不存在性质上的差别,就是利用现有的处理器,把波形的高和低电压写入某种字段,进行转换,即可产生对应的波形。

本文对正弦-方-三角波的产生电路及其异同点进行了简要说明。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。







第 7 章 小 结






一、信号产生电路的分类: 信号产生电路的分类:
RC 振荡器 (低频) 低频) 正弦波振荡: 正弦波振荡 LC 振荡器 (高频) 高频) 石英晶体振荡器(振荡频率精确) 石英晶体振荡器(振荡频率精确) 非正弦波振荡: 非正弦波振荡: 方波、三角波、 锯齿波等。 方波、三角波、 锯齿波等。
的表达式, 根据叠加定理求出同相端电压 uP 的表达式,当输出状态 变化时, 相等, 变化时,与反相端电压uN 相等 此时的输入电压uI即为 门限电压U 门限电压 T+和UT– 。






掌握知识点
学完本节内容后需要掌握以下内容: 学完本节内容后需要掌握以下内容:
1.掌握振荡电路的起振条件及判断荡的方法; 1.掌握振荡电路的起振条件及判断荡的方法; 掌握振荡电路的起振条件及判断荡的方法 2.掌握 正弦波振荡电路的分类及频率计算。 掌握RC正弦波振荡电路的分类及频率计算 掌握 正弦波振荡电路的分类及频率计算。






二、压控方波产生电路 1. 积分 - 施密特触发器型压控振荡器 压控 恒流源
ud I0 V4 V5 V2 I0 +VCC uC UT+ uO UTUOm uO
占空比 50%
uC
C
施密特 触发器
t
V3 截止, 截止, uO = UOL uO = UOH C 充电至 UT+ 充电至 C 放电至 UT− 放电至 −






2. 振荡频率
U T+
U T−
U Z R2 = R1 + R2
− U Z R2 = R1 + R2
2R2 T = 2RC ln(1 + ) R1 1 f= 占空比 = 50% T






3、占空比可调的矩形波电路
要点:应改变C的充、放电时间常数 要点 C充电时,充电电流 经电位器的上半部、二 极管D1、Rf; C放电时,放电电流 经Rf 、二极管D2 、电位 器的下半部。






三、正弦波振荡电路 正弦波振荡电路 1. RC 桥氏振荡电路
Rf R1 8
• •R C
振荡频率
1 f0 = 2π RC
& Au > 3
Ui
Uf

Uo
C R
振荡条件 即
Rf > 2R1
自动稳幅措施: 自动稳幅措施: Rf 串接二极管(图略) 串接二极管(图略) 使电 Au 成为非线性 Rf 串接负温度系数热敏电阻 R1 采用正温度系数热敏电阻






第26讲 26讲 教学目标
方波及三角波产生电路
知识目标: 掌握方波振荡电路的工作原理; 知识目标:1.掌握方波振荡电路的工作原理; 电路的工作原理 了解三角波及锯齿波的工作原理。 2.了解三角波及锯齿波的工作原理。 能力目标: 会分析方波振荡电路; 能力目标:1.会分析方波振荡电路; 2.会计算振荡电路的振荡频率 会
镜象 V3 电流源
V1
I0 积分器 R
V3 导通, 导通, uO = UOL
t






2. 8038 集成函数发生器 1)原理 )
I01 10
2 1 CC 3V CC 3V
R 8 S R C R 8 R
6
+VCC
Q
反相器
9 3 2 11 −VEE 或地
Q
电压跟随器 正弦波变换器
uC 电子 开关 S






3. LC 振荡电路 变压器反馈式
RB1 CB C L V RE
+VCC
1 f0 ≈ 2π LC
RB1
RB2
CE +VCC
电感三点式
CB RB2 RE
V
C1 CE L1 L2
C






f0 ≈ =
1 2π LC 1 2π ( L1 + L2 + 2 M )C
+VCC V
电容三点式
RB1 CB RB2
f0 ≈
1 = 2π LC
1 C1C 2 2π L C1 + C 2
& Ui RE
& Uo C1 CE 2 & Uf C2
1 L 3






四、石英晶体振荡电路 石英晶体振荡电路 1. 等效电路和频率特性
Cq C0 符号 Lq rq
X
串联谐振频率
fS
fP
f
并联谐振频率
等效电路
特点: 特点:
1) 工作在非线性区 ) 工作在非线性 线性区 2) 不存在虚短 (除了 I = UREF 时) ) 除了u 3) 存在虚断 )






六、非正弦波振荡电路 1. 产生方波振荡的基本原理 产生方波 方波振荡的基本原理
当施密特触发器输出高( 当施密特触发器输出高(低)电平时, 电平时, 的充电方向不同, 电容 C 的充电方向不同,每当 uC 超 过上( 门限电压时 电压时, 过上 ( 下 )门限 电压时 , 施密特触发器 的输出电平就发生跳变, 的输出电平就发生跳变 , 使电容改变 充电方向, 充电方向,于是形成 uO 周而复始的 低电平跳变, 方波振荡 振荡。 高、低电平跳变,即方波振荡。 R C 施密特 触发器
I02 > I01






当 Q = 0,S 断开, , 断开, C 充电 (I01) 至 2/3VCC 当 Q = 1,S 闭合, , 闭合, C 放电 (I02 −I01) 至 1/3VCC Q=0 Q=1
输出方波, 输出三角波; 当 I02 = 2I01,引脚 9 输出方波,引脚 3 输出三角波; 输出矩形波, 输出锯齿波。 当 I02 < 2I01,引脚 9 输出矩形波,引脚 3 输出锯齿波。
ω0
– 90° °
.
ϕ = 0º






2) LC并联谐振回路 ) 并联谐振回路
i + u – r L iL C iC
Z 0 Z
ϕf
90º
ω0
ω
ω0
– 90º
ω
电路
阻抗幅频特性
阻抗相频特性
谐振频率 谐振阻抗 回路品质因数
1 f0 = 2π LC L Z0 = rC 1 1 L ω0 L Q= = = r rω0C r C
频率特性
2. 石英晶体谐振电路 串联型 并联型 f = fs,晶体呈纯阻 晶体呈纯阻 fs < f < fp,晶体呈感性 晶体呈感性






五、比较器 1. 单限电压比较器
传 输 特 性
uO UZ O –UZ UREF uI






UZ
uO uI
门限电压 UT = UREF
O
–UZ UREF






调占空比和 正弦波失真 RP2 +VCC 调 频 率 RP1 −VEE C1 RA RB R 调占空比和 正弦波失真 RP3 RP4
5 6 9 4 ICL8038 3 8 2 10 11 12 1 C






二、 三角波发生器
电路与工作原理: 电路与工作原理: 工作原理
Vo m
R1 = VZ R2






二、正弦波振荡条件、电路结构和选频电路 正弦波振荡条件、 条件
1. 振荡条件
• •
Au Fu = 1
— 振幅平衡条件
ϕ AF = ϕ A+ ϕ F = 2nπ — 相位平衡条件
n = 0, 1, 2, ⋅⋅⋅
判断电路是否起振采用瞬时极性法,即断开反馈 判断电路是否起振采用瞬时极性法, 瞬时极性法 网络,加一信号,如果信号极性逐级变化后, 网络,加一信号,如果信号极性逐级变化后, 返回后与原信号同极性,则满足相位平衡条件。 返回后与原信号同极性,则满足相位平衡条件。






2)应用 )
正弦波 失真度调整 正弦波输出 三角波输出 接电阻 RA 接电阻 RB 1 2 3 4 5 +VCC 6 调频偏置 7 电压输出 14 13 12 11 10 9 8 14
13
ICL 8038
正弦波失 真度调整 −VEE (或地 或地) 或地 接电容 C 矩形波输出 调频偏置 电压输入
三、 锯齿波发生器
应改变积分器的充放电时间常数
充电:(R∥R‘)C,放电:仍为RC
三角波发生器波形图






三、 三角波发生电路
1. 获得三角波的基本方法 获得三角波
方波 积分电路 三角波 三角波
2. 锯齿波发生电路
在三角波发生电路中,如果电容的充电、放电时间 常数不相等,则可使积分电路的输出为锯齿波。
教学重点 教学难点
相关文档
最新文档