模电课程设计波形转换

图2-5 三角波转化为正弦波的原理图
三角波经过RC低通滤波器变成正弦波。其中， 为输入端输入频率为1KHz的三角波，RC回路的输出输入电压之比为
回路的时间常数 ，令 ,则
当 时，波形被截掉；当 时，波形输出，但是会有衰减，所以输出为正弦波。
2.6 脉冲波产生的工作原理
图2-6 脉冲波产生的原理图
输入端 输入的频率为1KHz的方波经过微分电路后输出同频率的脉冲波。
3.1 仿真电路图及参数选择…………………………………………………（8）
3.2 仿真结果及分析……………Байду номын сангаас…………………………………………（10）
4收获与体会………………………………………………………………………（10）
5 仪器仪表明细清单………………………………………………………………（11）
参考文献……………………………………………………………………………（11）
3.电路仿真及结果
3.1 仿真波形
图 3-1 正弦波发生电路产生的波形
图 3-2 正弦波转化成的方波波形
3-3 方波转化成的三角波波形
图3-4 三角波转化成的正弦波波形
图 3-5 方波转化成的脉冲波波形
3.2 仿真波形分析
1．这几个波形在最初的时候都是不规则的。原因是电路中存在电阻和电容，电流达到稳定需要一段时间。
2.3 正弦波---方波工作原理………………………………………………（4）
2.4 方波---三角波工作原理………………………………………………（5）
2.5 三角波---正弦波工作原理……………………………………………（6）
2.6 方波---脉冲波工作原理………………………………………………（7）
3 电路仿真及结果………………………………………………………………（8）
2.各图的上升沿（或下降沿）都是相对应的。
3.这四个波的频率都是1KHz。
4．收获与体会
函数信号发生器制作虽然方法很简单，但是要实现波形的准确转换最重要的是合理选择电阻与电容的搭配。同时更重要的是，要掌握运放的功能特点、对电阻电容的要求等。基础知识仍然是学好本门课的首选重点。
5.仪器仪表明细清单
仪器名称
图 2-4 方波转化为三角波原理图
在 端输入频率为1KHz的方波，经过积分电路的积分运算后在 端输出同相同频率的三角波。由于集成运放的反相输入端通过R2接地， ，为“虚地”。电路中，电容C中电流等于电阻R1中电流为
输出电压与电容上电压的关系为 而电容上电压等于其电流的积分，所以
2.5三角波——正弦波工作原理
1设计的目的及任务……………………………………………………………（2）
1.1 课程设计的目的………………………………………………………（2）
2 电路设计总方案及各部分电路工作原理…………………………………（2）
2.1 电路设计总体方案……………………………………………………（2）
2.2 正弦波发生电路的工作原理…………………………………………（3）
规格
个数
集成运算放大器
CPAMP-3T-VIRTUAL
2
LM307D
1
3554M
1
电阻
13
电容
6
二极管
1BH62
2
ZPD8.2
2
1N5758
1
参考文献
2.2 正弦波发生电路的工作原理
图2-2 正弦波发生原理图
RC串并联选频网络和电压放大倍数为3的同相比例运算电路共同构成正弦波震荡电路。集成运放的输出端和“地”之间作为电路的输出端。正反馈网络的反馈电压 是同相比例运算电路的输出电压，它的比例系数是电压放大倍数
在反馈回路中串联两个并联的二极管，利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定。此时比例系数为
2.3 正弦波——方波转换电路的工作原理
图 2-3 正弦波转化为方波原理图
为电路的输入端，输入频率为1KHz的正弦波，经过电压比较器的比较后输出方波。 为外加参考电压，根据叠加原理，集成运放同相输入端的电位：
令 ，则求出阈值电压： 。
当 时， ，所以 ；
当 时， ，所以 ， 。
2.4 方波——三角波转化电路的工作原理
1、课程设计的目的：
设计一函数信号发生器，能输出特定频率（1kHz）的正弦波（两个）、方波和三角波、脉冲波共五种波形。（同相）
2、电路设计总方案及各部分电路工作原理：
2.1 电路设计原理框图
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RC震荡电路产生频率为1KHz的正弦波，正弦波经过电压比较器的比较后输出同相同频率的方波，方波再经过积分电路积分后输出三角波，再经过低通滤波器三角波转化成为正弦波。方波经过微分电路的微分后也可以转化为脉冲波。
微分电路在方波的上升沿或下降沿处积分，由于方波的跳跃时间很短，所以微分后的值是很大的，在方波平坦的高电平或低电平区域微分结果为零。因此形成了脉冲波。
图2-6中R3为限流电阻，D3、D4构成稳压二极管，限制输出电压幅值，以保证集成运放的方达管始终工作在放大区；C2起相位补偿作用，提高电路的稳定性； （T为方波的周期）。