三角波发生器
三角波方波发生器实验报告
三角波方波发生器实验报告1. 引言实验名称:三角波方波发生器实验报告实验目的:通过搭建三角波和方波发生器,探究波形发生电路的原理和工作特性。
2. 实验器材•电压源•电阻•电容•运算放大器•开关•示波器•手持数字万用表3. 实验原理三角波发生器和方波发生器都是常用的波形发生器。
三角波发生器产生的波形呈现由连续直线组成的三角形状,而方波发生器产生的波形则是由高电平和低电平交替组成的矩形波形。
3.1 三角波发生器三角波发生器的主要电路原理是利用集成运算放大器的反馈和积分功能。
具体原理如下: 1. 利用负反馈原理,在运算放大器的非反向输入端接地。
2. 在运算放大器的反馈回路中,串联一个电阻和一个电容,构成积分电路。
3. 初始时,运算放大器的输出为0V。
4. 开关接通后,电压源开始充放电,经过一段时间,电压上升到一定值。
5. 当电压上升到达运算放大器非反向输入端电压的阈值时,运算放大器开始反馈,输出电压反向。
6. 反馈使得电容开始放电,电压下降。
7. 当电压下降到达运算放大器非反向输入端电压的阈值时,运算放大器再次反馈,输出电压再次反向。
8. 通过不断的反馈和放电过程,输出电压呈现连续的三角波形。
3.2 方波发生器方波发生器的主要电路原理是利用反相比较器的输出。
具体原理如下: 1. 利用负反馈原理,在运算放大器的非反向输入端接地。
2. 在运算放大器的反馈回路中,串联一个电阻和一个开关,构成反相比较器。
3. 初始时,运算放大器的输出为低电平。
4. 开关接通后,电压源开始充电,并被反相比较器放大。
5. 当电压上升到达反相比较器的阈值时,输出电压由低变高。
6. 当输出电压达到高电平后,反弹回低电平。
7. 反弹后,输出电压由高变低。
8. 通过不断的反弹和下降过程,输出电压呈现连续的方波形。
4. 实验步骤4.1 三角波发生器1.根据电路图连接线路,确保电路连接正确。
2.打开电压源,并设置合适的输出电压和频率。
三角波信号发生器
绪论波形发生器亦称函数发生器,作为实验用信号源,是现今各类电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前,市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成,且波形种类有限。
而由硬件电路组成的低频信号其性能难以人中意,而且由于低频信号源所需的RC专门大;大电阻,大电容在制作上有困难,参数的精度亦难以保证;体积大,漏电,损耗显著更是其致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加,那么电路复杂程度会大大增加。
那个地址介绍一个以STC89C52单片机为核心设计的低频函数信号发生器。
信号发生器采纳数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自概念波形,如正弦波、方波、锯齿波、三角波、梯形涉及其他任意波形,波形的频率在必然范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件实现。
本文介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部份的设计原理。
本系统理论能够产生最高频率750HZ的波形。
该信号发生器具有体积小、价钱低、性能稳固、功能齐全的优势。
设计选题及任务设计题目:三角波信号发生器任务与要求:设计一个基于单片机的三角波信号发生器,能够以1KHZ稳固输出三角波信号。
大体要求:1.产生稳固的频率为1KHZ的三角波。
2.三角波信号发生器是在单片机上实现的。
3.扩展要求:自选系统设计一:芯片选择目前市面上常见的单片机有51,avr,pic,freescale等等,相关于其他几款单片机,51单片机具有经常使用,简单易操纵,本钱低,性能稳固,芯片利用率高等优势。
目前生产51单片机芯片的厂商有AT、Philips、Winbond、Intel、Siemens、STC 等。
相关于其他厂商生产的同类型芯片, STC89C52单片机具有电路简单,易操纵,性价比较高等优势。
二:系统概述(1):系统框图如图1-1所示图1-1 系统流程设计图三:各芯片引脚说明(1)STC89C52引脚图如图2-1所示图2-1 STC89C52引脚图STC89C52RC引脚功能说明VCC(40引脚):电源电压VSS(20引脚):接地P0端口(~,39~32引脚):P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。
三角波发生器电路图
三角波发生器电路图如图所示,这是一个具有恒流充电和恒流放电的变形多谐振荡器,恒流源I1由VT1控制。
当VT1导通时3脚呈高电平,VT2导通,I1对C2充电,充电速度为Dv0/Dt=当C2电压达到阕值电平均2/3VDD 时,555被复位,3脚呈低电平,VT1截止,I1=0,C2通过VT3,RP1,D4放电,当放至触发电平1/3V DD 时,555又被置位,输出高电平,开始第二周期的充电。
本电路的振荡频率可达,100KHZ 。
三.实验原理方波、三角波发生器由电压比 C 2较器和基本积分器组成,如图1所示。
u o1 C 1运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3 A 1及R w1、D z1、D z2组成电压比较器; R 4 R W A 2 u o2 运算放大器A 2与R 4、R w2、R 5、C 1 R 1 R 3 R W及C 2组成反相积分器,比较器与 R 5积分器首尾相连,形成闭环电路, R 2 D Z1构成能自动产生方波、三角波的发 D Z2生器(请参考基础型实验中的方波、三角波发生电路)。
图1 方波、三角波发生器电路图电路参数:1.方波的幅度: U o1m = U z (1)2.三角波的幅度: z w m o U R R R U 1322+= (2)3.方波、三角波的频率: C R R R R R f w w )(424213++= (3) 其中C 可选择C 1或C 2。
从式(2)和(3)可以看出,调节电位器R w1可改变三角波的幅度,但会影响方波、三角波的频率;调节电位器R w2可改变方波、三角波的频率,但不会影响方波、三角波的幅度。
三角波产生电路,如图所示为通用三角波产生电路,该电路中,运算放大器A1,A2是正负峰值检波积分器,C1为保持电容。
该电路能适应很宽的测试范围,具有很好的线性和振幅稳定性。
振荡频率取决于积分时间常数R3,C2,若VA=8V ,这时的振荡频率为1KHZ 。
电容C1与C2的比值取20:1。
模电实验方波-三角波发生器
《电工学新技术实践》电子电路部分设计(模拟部分)题目方波-三角波发生器班号:姓名:学号:专业:总成绩:一、设计任务方波-三角波发生器的设计。
二、设计条件本设计基于学校电工学新技术实践实验室。
EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台集成运算放大器实验插板一块直流稳压电源一台双踪示波器一台数字万用表一块主要元器件运放μA741、电阻、电容、导线等三、设计要求①振荡频率范围:500~1000赫兹;三角波幅值调节范围:2~4伏。
②根据题目要求,选定电路结构。
③计算和确定电路中的元件参数。
④调试电路,以满足设计要求。
⑤写出设计总结报告。
四、设计内容1.电路原理图(含管脚接线)C12. 计算与仿真分析3. 元器件清单运放μA741--2个、100kΩ、200k、2k、20k、5.1kΩ的电阻各一个,电容25nf。
4.调试流程①按照要求选择好电气元件,连接好电路。
②接通电源,用示波器同时观察u o1和u o的波形,如果没有波形或波形不正确,检查电路,排除故障,用示波器测量并记录方波和三角波的频率和幅值。
③将电阻R的阻值由20千欧减至10千欧,重复上述步骤。
5.设计和使用说明在上述的矩形波-三角波发生器中,将矩形波电压通过积分电路,即可获得三角波。
三角波发生器电路由滞回比较器和积分器闭环组合而成,积分器A2的输出反馈给滞回比较器,作为滞回比较器A1的输入。
接通示波器探针,可以得到方波和三角波的示意图,调整阻值,可以显示不同的方波和三角波幅值。
五、设计总结实验电路连接,所选择元件均达到要求,能达到设计要求,但所得到的波形与理想状况有一些差别。
六、设计参考资料秦曾煌.电工学(下)电子技术[M].7版.北京:高等教育出版社,2008.。
《三角波发生器》课件
三角波发生器
本课件将介绍三角波发生器的原理、电路设计、实验过程、应用、优势与可 优化的方面,以及参考文献。
压波形,其波形上升部和下降部均与一个直线段呈线性关系。
性质
三角波是一种基本波形,可由方波变换而来。其在电子工程和信号处理中具有重要的应用价 值。
三角波发生器原理
实际电路
电路设计
根据原理图设计电路,可通过 Protues仿真实验确定电路参数及 元器件值。
具体元器件及值
实验结果
元器件:555集成电路、电容、 电阻、二极管、电感、三极管等。
通过示波器可以验证电路是否能 够正常激发三角波。
应用场景
三角波在声音合成中的应用
在合成器中,三角波是非常重要的基本波形。可以通过它产生正弦波、方波等。
三角波在图像显示中的应用
三角波能够驱动扫描线产生图案变化。
结论
1 三角波发生器的优劣
三角波发生器具有周期性、可调的优点,并可用于声音合成、图像显示等领域。
2 可优化的方面
需要更优秀的元器件来进行改善,优化结构,提高兼容性和稳定性。
参考文献
1. AES标准中的音频频率计算器 2. RC电路之五:三角波和梯形波发生器 3. 模拟基础知识- 三角波发生器
1
电压比较器
2
作为三角波发生器的关键部件,用于对
反馈电压与比较电压进行比较,达到输
出三角波的目的。
3
整体电路原理图
4
将各部分组合成一个完整的三角波发生 器电路,即可得到三角波波形。
基本电路
由反向并联的开关二极管、电平移位电 路和RC积分电路组成。
振荡器
当电荷积累到一定值时,开关二极管会 扫描回路,振荡器就能输出三角波信号。
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。
制作与调试三角波发生器实验报告
制作与调试三角波发生器实验报告制作与调试三角波发生器实验报告一、实验目的本实验旨在掌握三角波发生器的基本原理,学习并掌握三角波发生器的制作和调试方法,提高学生对电路设计和调试的能力。
二、实验原理三角波发生器是一种基本的信号源,它可以产生一个频率固定、幅度对称、周期为定值的三角波信号。
其基本原理是利用放大器的正反馈作用,在RC积分电路中形成一个稳定振荡回路,从而产生三角波信号。
三、实验器材1. 电源:直流电源(+15V/-15V)2. 示波器:双踪示波器3. 元件:集成运算放大器LM741、电阻、电容等四、实验步骤1. 按照图1所示连接电路。
2. 调整R1和R2两个电阻,使得输出信号频率在1kHz左右。
3. 调整R3和C1两个元件,使得输出信号幅度为正负对称的三角波信号。
4. 将示波器连接到输出端口观察输出信号,并进行必要的微调。
5. 测量并记录各元件的参数,包括电阻值、电容值等。
五、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全,避免触电和短路等危险。
2. 在调试时要小心操作,避免对电路产生损坏。
3. 测量元件参数时要使用合适的仪器,并进行正确的操作。
六、实验结果分析通过本实验,我们成功地制作了一个三角波发生器,并调试出了正负对称的三角波信号。
在实验过程中,我们学习了三角波发生器的基本原理和制作方法,并掌握了一些常用的调试技巧。
此外,我们还学会了如何测量和记录各元件的参数,这对于今后进行电路设计和调试都是非常有帮助的。
七、实验总结本次实验使我们深入了解了三角波发生器的基本原理和制作方法,并掌握了一些常用的调试技巧。
通过实践操作,我们不仅提高了自己的动手能力和创新意识,还培养了自己对于电路设计和调试方面的兴趣。
总之,这是一次非常有意义和收获的实验。
方波三角波发生器的工作原理
方波三角波发生器的工作原理要说这方波三角波发生器的工作原理啊,咱得先明白啥是方波,啥是三角波。
方波就像那工地上的锤子,当当当地敲,规律得很;三角波呢,就像是那孩子玩的滑梯,一头高一头低,滑下来再上去,来回地折腾。
这俩波形啊,各有各的用处,各有各的妙处。
咱先说说方波吧。
方波的产生,离不开一个关键角色——滞回比较器。
这家伙就像是那村里的老王,你给他一个电压,他要是觉得高了,就给你来个高电平,觉得低了,就给你来个低电平。
要是电压在它那阈值上下晃悠,他就跟那墙头草似的,来回倒。
这不,咱要是给滞回比较器输入一个正弦波,他就能给你输出个方波。
你说神奇不神奇?那三角波又是咋来的呢?这可得靠积分电路了。
积分电路就像是那村里的会计,一笔一笔地给你记账。
你给他一个电压,他就给你积起来,积到一定程度,就给你一个电压输出。
这不,滞回比较器输出的方波,经过积分电路一积,就变成了三角波。
就像是那孩子玩滑梯,从高到低,再从低到高,滑下来再上去,来回地折腾,就成了个三角波。
要说这方波三角波发生器啊,它可不是吃素的。
它里头那电路,复杂着呢。
有电阻、电容、运放,还有那滞回比较器和积分电路,一个个跟那村里的能人一样,各有各的本事,各有各的用处。
它们凑一块儿,就像是那村里的大戏台,你唱罢我登场,热闹得很。
要说这工作原理啊,其实也不难。
就是电容充电放电,电压来回变,滞回比较器来回跳,积分电路来回积,就这么来回折腾,就成了方波三角波了。
你说这科学啊,真是奇妙得很。
有一次啊,我跟村里那老李聊起这事儿,他听了半天没明白。
我就跟他说:“老李啊,你想象一下,你儿子在那滑梯上玩,从高到低,再从低到高,滑下来再上去,这不就是个三角波嘛!然后他玩累了,在那工地上敲锤子,当当当地敲,这不就是个方波嘛!”老李一听,恍然大悟,说:“哎呀,刘老师,你这么一说,我就明白了!”所以说啊,这方波三角波发生器的工作原理啊,就像是那村里的生活,有起有落,有高有低,来回折腾,这才有了那丰富多彩的波形。
三角波发生器的元件判别与测量方案
三角波发生器的元件判别与测量方案
三角波发生器通常由三极管、电容器和电阻器等元件组成。
以下是三角波发生器的元件判别和测量方案:
1. 三极管
三角波发生器中的三极管通常由两个二极管和一个晶体管组成。
根据三极管的特性,我们可以判断其种类:
- 单极型三极管:只有两个引脚,放大信号,输出为高电平。
- 双极型三极管:有三个引脚,其中一个为正极,另外两个为负极,利用正极和负极之间的电压差产生三角波。
根据三极管的工作条件,我们可以测量其基极电压、发射极电压和集电极电压。
如果这些值在同一范围内,则表明该三极管是单极型或双极型。
如果基极电压大于发射极电压,则可能是双极型三极管;
如果基极电压小于发射极电压,则可能是单极型三极管。
2. 电容器
三角波发生器中的电容器用于储存电能,并在输出信号中滤波。
根据电容器的特性,我们可以判断其类型:
- 电容器类型:电容器可以分为电感电容和电解电容。
电感电容通常用于滤波,电解电容则用于储存电荷。
- 电解电容器:有两个电极,其中一个为正极,另一个为负极,可
以储存电荷。
根据电解电容器的特性,我们可以测量其正极电压和负极电压,判断其容量大小。
3. 电阻器
三角波发生器中的电阻器用于减小输出信号中的电流。
根据电阻器的特性,我们可以判断其类型:
- 电阻器类型:电阻器可以分为欧姆定律电阻和电容电阻。
欧姆定律电阻通常用于减小输入信号中的电压,电容电阻则用于减小输出信号中的电流。
- 电容电阻:通常由两个电容组成,一个在输入端,一个在输出端,用于减小输出信号中的电流。
三角波发生器
(±U Z ) +
R1
R2 + R2
u
O
.
(1) 当 uO1 U Z 时
C
电容 C充电
-
A1
+
R3 u o1 R4
uc
-
A2
设uC(0)=0 输出电压
u+
R2 R1
DZ
+
uo
R5
uO
1 RC
t +Dt
t uO1dt
三角波发生器
uo , uo1
UZ Dt
UZ uo1
RC
0
t
uo随时间线性下降
1. 电路组成
-
A1
+
u+
R2 R1
三角波发生器C
R3 uo1 R4
uc
-
A2
+
R5 DZ
迟滞比较器
三角波发生器
.
uo 积分器
2. 工作原理
t 0 时 uo uc 0
由叠加定理可得滞回比较器的同相端的电压为
u+
R1 R1 + R2
uo1
+
R2 R1 + R2
uo
R1 R1 + R2
t
–UZ.
(3) 当 u+<0时
uo1 U Z
电容器放电 输出电压
C
-
A1
R3 uo1 R4
uc
-
+
A2
u+
+
uo
R2 R1
DZ
R5
uo
三角波发生器
三角波发生器
电路图如下:
原理为把滞回比较器与积分器首位相接可得到正反馈闭环系统,则比较器U1输出的方波经过积分器U2积分可得到三角波,三角波又出发滞回比较器自动翻转形成方波,这样的方式既构成了三角波发生器,同时也可得到方波。
电路振荡频率f=R2/(4R1(Rf+Rw)C)
三角波的伏值Uo=(R1/R2)Uz
式中C=0.022uf,稳压二极管的稳压值为Uz=5.8V。
调节R5可改变振荡频率,改变R1/R2的值,可调节三角波的幅值。
频率(R1/R2=0.5时)
Rw=45K f约等于500Hz
增加到25k f约等于1KHz
Rw调到15K f约等于1.3KHz
该电路的最大频率既Rw等于0时,f约等于8.4KHz
(在不改变幅值的情况下)若想继续提高频率,可适当减小Rf。
幅值(Rw为25K时)
R1/R2=0.5
此时峰峰值为2.9,-2.9 为稳压管电压的0.5倍R1/R2=1时 R1= R2=20K
输出的峰峰值为5.85,-5.85约等于稳压管电压R1/R2=0.7时, R2=20k,R1=14k
输出的峰峰值可通过调节R1/R2在0到Uz间变化,但是不能超过Uz。
电子学院 10级电气2班
小组成员:11007990206甘劲,11007990228万莉。
三角波发生器dz的限幅作用
三角波发生器dz的限幅作用
限幅电路,也称为限幅器或削波器,主要用于将信号的特定特性(如电压、电流、功率)限制在预定门限值之内。
其作用包括:
1. 保护设备:在某些应用中,输入信号的振幅可能会突然增大,超过设备能够承受的范围,从而导致设备的损坏。
限幅电路可以确保输入信号的振幅始终在设定的安全范围内,避免损坏。
2. 提高系统性能:在某些应用中,输入信号的振幅过大可能会导致放大器或其他电子设备的非线性失真,从而影响系统的性能。
限幅电路可以限制输入信号的振幅,确保输出信号的线性范围,从而提高系统的性能。
3. 保护输出设备:在某些应用中,输出信号需要供给给其他设备或系统,如果输出信号的振幅过大,可能会导致连接设备或系统的损坏。
限幅电路可以确保输出信号的振幅不超过连接设备或系统的额定范围,从而保护其安全。
4. 信号调整:在某些应用中,输入信号可能会在振幅范围内变化,但只能在某个特定的范围内给出特定的响应。
限幅电路可以限制输入信号的振幅,在特定的范围内给出相应的输出信号,从而实现信号的调整。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业电子工程师。
三角波发生器实验报告
三角波信号发生器(可调占空比)实验报告实验目的:1.理解三角波方波发生器的设计思路,搭接出最简单的电路,获得固定频率、幅度的三角波、方波输出。
2.理解独立可调的设计思路,搭接出频率、占空比、三角波幅度、三角波直流偏移、方波直流偏移均4独立可调的电路,调整范围不限。
3.理解分块调试的方法,进一步增强故障排查能力。
实验器材:PC、multisim仿真软件实验原理:三角波发生电路中,第一级是滞回比较器,第二极是积分电路,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近似看成三角波。
通过对方波发生电路的分析,可以想象,与改变输出电压的占空比,就必须使电容正向和反向充电的时间常数不同,即两个充电回路的参数不同,利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路,占空比即可调节。
改变电位器Rw的滑动端,就改变了冲放电的时间,从而使方波的占空比可调,实验波形:实验内容:1.设计一个占空比可调的三角波发生电路,知晓三角波发生电路的工作原理和占空比的调节原理。
2.占空比调节的不同参数(R1,R2,R3,C,Rw)对占空比的影响,仔细研究得出占空比的可调范围。
3.调节占空比,观察波形的变化,以及占空比可调的范围。
4.通过仿真软件得出实验结果,通过仿真电路所得的电压变化图形可得三角波的原理。
数据分析:1.由公式UT=R1/R2*UZ,第一级输出矩形波,占空比0~100%可调。
2.有图形得到周期T=92.105ms 波形下降的时间t=28.07∴占空比D=t/T=0.305=30.5%问题处理:1.对于三角波发生电路第一级产生一个矩形波,再利用第二级的积分电路产生三角波波形,调节个参数的值,产生一合适的占空比可调的三角波电路。
2.改变R1的阻值可改变振荡周期,当R1在一定的范围内减小时,振荡周期变大;R2的改变也会改变振荡周期,R2不失真的范围内减小时,振荡周期变小,Rw的改变也会影响振荡周期。
系院:物理与电子科学系班级:2009级电信3班姓名:张庆高。
三角波发生器电路原理
三角波发生器电路原理一、引言三角波发生器电路是电子工程的一个重要组成部分,在许多电子设备中都有广泛应用。
通过三角波发生器可以产生一种特殊的波形,它具有周期性、对称性和可控性等特点,可以被广泛应用于电子设备的控制和测量中。
本文将详细介绍三角波发生器电路的原理和实现方法。
二、三角波发生器电路的原理三角波发生器电路的原理是利用电容器的充放电过程和运算放大器的非线性特性,将信号分成不同的时间段,使得输出信号形成周期性的三角波。
具体来说,电路中的电容器通过一定的电路结构进行充放电过程,经过放大器的输出逐步形成三角波形的波形信号。
这里的电容器起到了存储电荷和发电的作用。
而运放则主要是起到放大稳定信号的作用,确保三角波的精度和波形稳定性。
在电容器的充放电过程中,通过设置不同的充电电阻或放电电阻,调整电容器充放电的时间,从而实现不同的周期时间。
同样,通过调整运放的输入信号和输出电阻的数值,可以精确地控制三角波的输出频率、幅值和偏移量等参数。
三、实现方法常见的三角波发生器电路实现方法有两种:基于集成运算放大器的三角波发生器电路和基于电容器网络的RC三角波发生器电路。
下面分别介绍这两种实现方法的具体原理和构造过程。
1. 基于集成运算放大器的三角波发生器电路基于集成运算放大器的三角波发生器电路非常简单,只需要一个运放、一个电位器和一个电容器。
具体的建造过程如下:首先,将电位器和电容器相互连接,电位器的另一端与运放的反向输入端相连。
其次,将运放正向输入端和负向输入端通过一个电阻相连,并与电路的输出端相连。
最后,通过对电位器的调节,可以调整电容器的充放电时间,从而实现三角波的输出。
2. 基于电容器网络的RC三角波发生器电路基于电容器网络的RC三角波发生器电路相对较为复杂,但可以实现更加复杂的三角波信号。
该电路由多个电容器和电阻组成,充放电时间的控制更加灵活。
具体的构造方式如下:首先,根据电路的需要,选择不同数量的电容器和电阻,并依次串联。
方波——三角波发生器
一、设计任务
方波——三角波发生器
1.电路原理图(含管脚接线)
图一
(1)首先采用定值电阻,模仿一个方波-三角波发生器,得到了方波和三角波的结果。
(如图一所示)
图二
(2)然后采用滑动变阻器和电阻串联的方式代替原来的定值电阻R1和R用来改变参数值。
(如图二所示)
2.计算与仿真分析的一些电路
图三
这是采用定值电阻的方式,通过pspice模拟仿真的结果(如图三所示)
图四
这是采用滑动变阻器的方式,通过pspice模拟仿真的结果(如图四所示)
根据计算公式
三角波的幅值UO = (R1/R2)*UZ
UZ 为两个DIN750双向稳压管的稳压值 UZ = 0.7+4.7=5.3为方便计算,取UZ=5V 为了满足 2v<UO<4v,取R2 = 5k,R1的的范围为2-4k,采用2k的滑动变阻器和2k的定值电阻串联
方波的频率F = R2/(4RCR1)
取C为常用值0.1u
为满足 500hz<F<1000hz
R1的值2k-4k
所以R的值为3.125-12.5k
取R为3k和10k的滑动变阻器串联
实际仿真结果:
(图五和图六)为调整频率的结果
图五
如图所示,仿真时间设置为15ms,周期约为2ms,频率为500hz
图六
如图所示,仿真时间设置为30ms,周期为1ms,频率为1000hz (图六和图七)为调整三角波的幅度的结果
图七
如图所示,一大格为2v,幅度约为2v
如图所示,一大格为2v,幅度约为4v。
(完整版)三角波发生器的安装、调试与维修
三角波发生器的调试
1. 调试前的准备
1. 电路板检查 2. 调试的内容 3. 调试的方法
三三角角波波发发生生器器的的调调试试
2. 如何正确选用仪器仪表进行电路的调试与测试?
(1)电路接通电源(+12V) (2)用示波器观察输出端波形,并利用提供的仪表测 试三角波的周期、幅值。 (3)做好记录,在表格中绘制波形。
2. 方案准备
(1)需要测试哪些值?你是理解这些数据的测量方法? (2)调试该电路需要使用哪些仪表,你是否会使用? (3)调试电路时的步骤如何?
3. 电路测试连线图
短路帽
直
数
流 12V
字
稳
示
压
波
电
器
源
4.调试
• 三角波发生器功能测试:
• 开关1,3闭合,用示波器观测UB波形、Uc波形、UD波形 、UA波形, 调节电位器RP1,使得UA的三角波波形两端 对称即可;将对应波形、幅值、周期记录在表2-9-2中,
三三角角波波发发生生器器电电路路原原理理分分析析
(5) 电容放电回路的分析 放电过程:
当Vo上升至2VDD /3(约8V) 时,555同高出低,VT1截止, VT1集电极电位升高, DW3处 于稳压状态,VT3导通,工作于 恒流状态,电容C2恒流放电, Uo线性下降。
重复过程:
当Uo<VDD /3(约4V)时,555同低出高,VT1饱和导通, 电容C2充电,如此循环,Vo得到幅值为4~8V的三角波 。
3) 区分NPN与PNP三极管,9012为PNP三极管, 9013或9014为NPN三极管;
4) 注意555芯片的安装方向,芯片缺口对准PCB 缺口。
2.电路布局与走线注意事项
三角波发生器的工作原理
三角波发生器的工作原理
三角波发生器是一种能够产生连续变化的三角波形的电路。
其工作原理是通过定时,控制电荷的积累和排除,实现电压的连续变化。
下面是一种常见的三角波发生器电路:
1. 集成震荡器:在电路中使用一个集成震荡器作为基础。
集成震荡器可以产生一个固定频率的方波信号。
2. 集成震荡器的输出信号通过一个积分器:方波信号经过一个积分器电路,其中涉及一个电阻和一个电容。
积分器的作用是将方波信号转换为斜坡信号。
3. 多谐振荡器:在一些高级型的三角波发生器中,采用了多谐振荡器的结构,可以通过调节电容和电阻的比例,选择不同频率的三角波信号。
4. 范围限制器和缓冲器:为了控制输出信号的幅值范围,并将信号与后续电路隔离,通常在输出前添加一个范围限制器和缓冲器。
总而言之,在三角波发生器中,方波信号经过积分或多谐振荡等处理,可以产生连续变化的三角波形信号。
低频信号源,三角波产生器,加法,滤波器电路
低频信号源: 低频信号源是一种能够产生频率较低的电信号的设备,通常用于测试和测量领域。
它可以产生诸如正弦波、方波、三角波等不同类型的信号,常用于各种实验和仪器的标定和测试。
三角波产生器: 三角波产生器是一种专门产生三角波信号的设备,它能够产生频率可调的稳定三角波信号。
在实际应用中,三角波信号常常用于模拟电路的测试和调试,以及一些音频设备的频率调整。
加法: 在电路设计中,加法器是一种能够将多个输入信号进行相加的电路。
它可以将不同频率和幅度的信号进行叠加,产生出新的复合信号。
加法器在信号处理和合成方面有着广泛的应用,常被用于音频合成和信号调理等领域。
滤波器电路: 滤波器电路是一种能够对电信号进行滤波处理的装置,它可以选择性地通过或者抑制特定频率范围内的信号。
在电子设备和通信系统中,滤波器电路常被用于剔除噪声、调整信号的频率响应,以及实现信号的分频和分频等功能。
1. 低频信号源的重要性和应用低频信号源在实验室和工程领域具有非常重要的地位,它能够提供稳定和可调的低频信号,广泛用于电子设备的测试和测量。
在各种仪器和设备的标定和调试中,低频信号源能够提供精确和可靠的信号源,为测试和测量工作提供基础。
低频信号源也常被用于信号发生器和音频设备中,满足各种频率和幅度要求的信号输出。
2. 三角波产生器的工作原理和特点三角波产生器是一种特殊的信号发生器,它能够产生频率可调的稳定三角波信号。
其工作原理是通过对正弦波信号进行积分运算,将其变换为三角波信号输出。
在实际应用中,三角波信号常被用于模拟电路的测试和调试,以及一些音频设备的频率调整。
三角波产生器具有频率可调、波形稳定等特点,能够满足各种频率和幅度要求的信号输出。
3. 加法器的结构和应用领域加法器是一种能够将多个信号进行叠加的电路,它在信号处理和合成方面有着广泛的应用。
在音频合成和信号调理领域,加法器能够将不同频率和幅度的信号进行叠加,产生出新的复合信号,满足各种音频合成的要求。
三角波发生器课程设计
第一章绪论1.1关于信号发生器信号发生器在电子技术应用领域里的用途非常广泛,例如:测量,控制,通信和广播电视系统中,常常需要频率可变和幅度可调的正弦波信号发生器,在数字系统和自动控制系统也常常需要方波,三角波,的非正弦波信号发生器。
目前我们实验室用的较多的波形发生器主要有两种:低频正弦波发生器和通用多波形发生器,前者只能产生正弦波,调节范围不大,但是信号稳定,失真度底,主要用在对波形有很高的要求的实验中;后者能产生正弦波、方波和三角波,也有的能产生三种以上波形。
1.2关于课程设计课程设计作为集中实践性教学环节,应着重提高学生的自学能力,独立分析、解决问题的能力和动手进行实验的能力。
为了培养学生自学能力,对于设计或实验中可能碰到的重点、难点,只要通过典型分析和讲解,启发学生的思路和自学的方法,以便达到举一反三的作用。
设计中还要交给学生查阅资料、使用工具书的方法,让他们遇到问题时,不是立刻找老师,而是通过独立思考,查阅资料和书籍,自己寻找答案。
1.3 关于三角波方波发生器本次课程设计是要求做一个能够产生方波-三角波-正弦波的函数发生器.众所周知,制作函数发生器的电路有很多种.本次设计采用的电路是基于运放的试验电路.由理论分析知,电压比较器可以产生方波,积分电路可以产生三角波,三角波再经过差动放大器可以产生正弦波.向电压比较器输入三角波就可以产生方波,于是可以将积分电路的输出作为电压比较器的输入.各种波形频率段的调整可以由外电路的改变来实现。
第二章 系统方案认证2.1 课程设计目的学习由运算放大器组成的方波——三角波发生器电路,提高对运算放大器非线性应用的认识。
掌握方波——三角波发生电路的分析、设计和调试方法。
设计制造能产生方波、三角波的波形发生器。
2.2 课程设计要求设计一个三角波、方波产生电路 振荡频率1~10HZ 可调 方波幅度±6V 三角波幅度±4V用LED 发光显示幅度的变化2.3 方案设计产生方波、三角波的方案有多种,本次实验主要采用用电压比较器和积分器同时产生方波和三角波。
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目录摘要---------------------------------------------------------------------2关键词------------------------------------------------------------------2一设计任务与要求--------------------------------------------------2 1.1 设计任务-----------------------------------------------------------------------------------2 1.2 设计要求----------------------------------------------------------------------------------2 1.3 设计方法----------------------------------------------------------------------------------2 二电路设计----------------------------------------------------------3 2.1 方案设计----------------------------------------------------------------------------------3 2.2 电路设计原理----------------------------------------------------------------------------3 2.3单元电路设计与计算说明--------------------------------------------------------------3 2.4 原理图--------------------------------------------------------------------------------------4 2.4.1 总体原理图----------------------------------------------------------------------------4 2.4.2 PCB图--------------------------------------------------------------------------------5 2.4.3 EWB仿真调试------------------------------------------------------------------------5 2.5 元器件选择与验证器材-----------------------------------------------------------------5 2.5.1元器件选择------------------------------------------------------------------------------5 2.5.2 LM741管脚排列----------------------------------------------------------------------6 2.5.3 参数计算---------------------------------------------------------------------------------6 三制作与调试--------------------------------------------------------6 3.1 PCB板的制作-------------------------------------------------------------------------------6 3.2 电路的装调----------------------------------------------------------------------------------6 四调试结论与误差分析----------------------------------------------7 4.1调试结论-------------------------------------------------------------------------------------7 4.2 误差分析------------------------------------------------------------------------------------8 五设计心得-----------------------------------------------------------------8六参考文献-----------------------------------------------------------9三角波函数发生器电路设计摘要:本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
在此基础上设计了一种能产生方波----三角波的模块电路,包括了原理图和PCB图。
该电路有主要由积分器、比较器、LM741集成运算放大器,通过用双踪示波器来确定各种波形的幅值及可调频率的上限和下限。
重点阐述了发生器的电路结构及工作原理,分析了单元电路的制作和工作过程并进行了调试,调试结果表明设计的电路是可行的。
关键词:方波、三角波、积分器、比较器一、设计任务与要求1.1设计任务:1.根据技术要求和现有开发环境,分析课题题目2.设计系统实现方案3.设计绘制电路原理图并选择元器件4.通过ewb仿真软件进行仿真5.记录仿真结果,修改并完善设计6.设计实现电路功能7.编写课程设计报告1.2设计要求:1、设计一三角波产生电路,要求采用首先设计矩形波振荡电路,然后通过积分电路对矩形波进行调整,形成三角波,掌握振荡电路的设计原理和计算,理解积分电路和滞回电路的设计原理,起输出波形指标8V<Vp-p<15V,0.1ms<T<1ms。
1.3设计方法:1、使用集成运算放大器,稳压二极管等器件,利用施密特触发器和积分电路的工作原理,综合设计电路。
二、电路设计2.1方案设计本方案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。
2.2 电路设计原理图1:方波-三角波发生电路组成框2.3单元电路设计与参数计算1、方波产生电路因为方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。
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、放电实现使输出状态自动地相互转换。
图2 方波发生电路图 图 3 三角波发生电路 2、三角波发生电路三角波电路波形可以通过积分电路实现,把方波电压作为积分运算电路的输入,在积RC 振荡电路方波发生三角波产生比较电路积分电路分运算电路的输出就得到了三角波。
3、参数计算方波周期、频率计算:T=2RCln(1+2R1/R2) f=1/T副值:Ut=R1/(R1+R2) *Uz三角波副值:Ut=Uz*R1/R2周期、频率计算:T=4*R1*R4*C/R2 f=R2/(4*R1*R4*C) 2.4原理图2.4.1.总原理图图4 电路原理图注:需将一个电位器代替电阻R12.4.2、PCB图图5 PCB图2.4.3 EWB仿真调试在设计完总原理图时还需进行EWB仿真调试,主要是为了检验设计的原理图是否可行,如图6图6 仿真调试输出波形2.5元器件选择与验证器材2.5.1 元器件选择原件名称数量电阻 4集成运放LM7412 电容 1 稳压二极管2 铜板 1 双踪示波器 1 可变电阻1R1=94k R2=47k R3=2k R4=1~100k R5=1k C=10nf2.5.2 集成运算放大器LM741管脚图如图LM741+-CCU -CC U +oU OA OANCC 12345678LM741C 芯片引脚功能描述:1和5为偏置(调零端),2为正向输入端,3为反向输入端 4接地,6为输出,7接电源,8空脚三、制作与调试制作和调试是最容易出现错误的环节,因此在制作和调试时我们一定要有条不紊,认真仔细的做好每一步工作。
3.1电路的装调由于电压比较器与积分器组成正反馈闭环电路,同时输出方波与三角波,故这两个单元电路可以同时安装。
需要注意的是,安装电位器之前要将其调整到设计值,否则电路可能会不起振。
如果电路接线正确,则在接通电源后,比较器的输出VO1为方波,积分器的输出VO2为三角波,微调前级电位器,使方波的输出幅度满足设计指标要求,调节后一级的电位器,则输出频率可调。
元器件的选择是高性能放大的保证,在实际连线与焊接过程中,运放的参数必须尽可能相同,因此选用了带4集成运算放大器的LM741。
同时为了提高共模抑制比和精确增益调控,运放输入端电阻必须精确匹配。
按设计图安装好电路,稳压电源输出的+15V电压接到集成运放741的7脚, 15V接到集成运放741的4脚,示波器的Ch1接Uo1,Ch2接Uo2,调整各电位器,使方波、三角波的输出幅度满足设计指标要求。
四、调试结论与误差分析4.1 调试结论:完成实物图,然后使用双踪示波器测量验证,观察输出波形、幅值、频率参数是否符合要求,并记录数据。
(1)调试输出波形(2)图7 调试输出波形图方波V01 三角波VO2 0(2)数据记录测量项目频率方波幅值三角波幅值£min £max指标值200HZ 2KHZ 15V 20V实际测量值192.3HZ 2.193KHZ 13.6V 20V由于所有信号产生的频率都与方波和三角波产生模块所设置的频率一致,故所有产生的波信的频率都可以有所保证。
此电路设计符合设计要求。
从数据纪录中可以看出存在误差频率最小值误差: 200HZ - 192.3HZ = 7.7HZ;最大值误差: 2.193K - 2K = 0.193K方波幅值误差:15V - 13.6V = 1.4V三角波幅值误差:20V - 20V = 0V4.2 误差分析在EWB仿真试验与实际中有差别。