方波产生和波形变换电路
方波的产生及波形变换
常熟理工学院电气与自动化工程学院课程设计说明书课程名称：电子技术课程设计设计题目：方波的产生及波形变换班级：姓名：学号：指导老师：设计时间：2014年1月12日电气与自动化工程学院课程设计评分表课程设计题目：方波的产生及波形变换班级：学号：姓名：指导老师：2014 年 1 月日目录课程设计任务书。
4 第一章信号发生器的总体设计。
.。
5 1.1设计思路。
5 第二章波形电路。
6 2.1方波发生电路的工作原理。
6 2.2三角波波发生电路的工作原理，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，8 2.3正弦波波发生电路的工作原理，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，8 2.4波形产生总体结构图，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，9 第三章仿真.。
11 3.1仿真图，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，11 3.2仿真结果分析，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，12 第四章收获和体会。
15 第五章参考文献.。
16电子技术课程设计任务书课题名称方波产生和波形变换电路一、设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用；2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理；3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。
二、设计内容与要求1.利用多个运算放大器设计一个方波产生和波形变换电路；2.对产生的方波信号的幅度和频率不做统一规定，请自行设计，产生的方波信号经积分电路得到三角波，再对三角波进行有源低通滤波，最终得到正弦波；3.电路工作电源为±12V；4.画出电路图，写出完整的报告；5.用面包板搭出电路，并调试之。
三、总体方案参考四、设计报告内容要求1.写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
2.画出框图中的各部分电路，只允许采用运放芯片实现方波产生、波形变换和低通滤波。
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。
总结波形变换电路的特点
总结波形变换电路的特点波形变换电路是电子电路中常见的一种电路，它可以将输入波形经过特定的变换，输出不同的波形。
波形变换电路在信号处理、通信系统和音频处理中有着广泛的应用。
波形变换电路有以下几个特点：1. 输入输出之间的关系：波形变换电路将输入信号按照一定的规则进行变换，输出不同的波形。
这种变换可以是线性的，也可以是非线性的。
线性变换的特点是输入输出之间存在简单的比例关系，而非线性变换则更加复杂，输出并不是输入的放大或缩小。
2. 可逆性：波形变换电路可以是可逆的，也可以是不可逆的。
可逆性的特点是输出波形可以通过逆变换重新得到输入波形。
而不可逆性的变换则无法还原原始波形。
可逆性的电路在一些应用中具有重要意义，例如数据压缩和加密解密等。
3. 非线性特性：波形变换电路通常具有非线性特性，这意味着输出信号和输入信号之间存在着复杂的关系。
非线性变换可以用来实现一些特殊的功能，例如非线性滤波器和非线性放大器等。
非线性变换还可以用来产生各种特殊的波形，如正弦波、方波和锯齿波等。
4. 输出波形的特性：波形变换电路可以生成多种不同特性的波形。
例如，可以实现频率变换、相位变换、幅度变换等。
这些变换可以用来改变信号的频谱、增强信号的某些特征或产生特定的波形。
波形变换电路的设计和应用具有重要的指导意义。
通过对波形变换电路的研究和应用，可以深入理解信号的性质和特征，为实际应用提供有力的支持。
例如，在音频处理中，可以使用波形变换电路来实现音频信号的均衡、音量调节、混响效果等。
在通信系统中，波形变换电路可以用来改善信号的传输质量、提高抗干扰能力和减少功耗等。
总之，波形变换电路是一种重要的电子电路，具有多种特点和应用。
了解波形变换电路的特性和设计方法，对于电子工程师和信号处理工程师来说具有重要的意义。
通过不断的研究和创新，波形变换电路的应用前景将会更加广阔。
运放电路方波转三角波
运放电路方波转三角波-概述说明以及解释1.引言1.1 概述运放电路是电子电路中常用的一种集成电路，具有放大、滤波、整流、反馈等功能。
方波信号和三角波信号是在电子电路中常见的信号波形类型，它们在许多领域都有着重要的应用价值。
本文将探讨如何利用运放电路将方波信号转换为三角波信号，在实际电路应用中具有一定的指导意义。
文章将以运放电路为基础，分析方波信号的生成原理以及利用运放电路将方波信号转换为三角波信号的具体方法。
通过深入分析电路原理和实际运用场景，进一步展现了运放电路在电子领域中的重要作用。
本文旨在帮助读者更深入地理解运放电路的工作原理，并且为电路设计者和电子爱好者提供一种实现方波信号转换为三角波信号的方法。
通过学习本文内容，读者可以更好地应用运放电路实现自己的电路设计和应用需求。
1.2 文章结构:本文将分为引言、正文和结论三个部分来展开讨论。
在引言部分，将对运放电路方波转三角波进行概述，介绍文章的结构以及探讨研究的目的。
在正文部分，将首先介绍运放电路的基本原理和工作原理，然后详细讨论如何利用运放电路生成方波信号，最后探讨如何将方波信号转换为三角波信号的具体方法及原理。
在结论部分，将对文章进行总结，分析运放电路方波转三角波的应用领域，并展望未来的研究方向和发展趋势。
整个文章将系统地介绍了运放电路方波转三角波的原理、方法和应用，为读者提供了全面的了解和参考资料。
1.3 目的:本文的主要目的是探讨如何利用运放电路将方波信号转换为三角波信号。
通过深入介绍运放电路的基本原理和方波信号生成的方法，我们将展示如何设计一种有效的电路来实现这一转换过程。
同时，我们将探讨三角波信号在不同领域的应用，以及对于未来的展望。
通过深入研究这一主题，我们希望读者能够对运放电路的应用有更深入的理解，同时也能够掌握将方波信号转换为三角波信号的具体方法。
2.正文2.1 运放电路简介运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种重要的电子元件，是一种具有很高增益和几乎无限输入阻抗的直流耦合的电子电路。
方波变三角波
方波变三角波实验报告
20113081
吴芳
要求：做输出为1HZ—10HZ，10HZ—100HZ，100HZ—1000HZ范围内的波形。
实验原理：先采用滞回比较器产生方波，再通过积分电路将方波变成三角波，通过改变积分电路中电容的大小从而可以产生题目要求频率的三角波。
实验步骤：
1．做滞回比较器：要使U+=Uo/2,所以令R1=R2=10k
2.先做输出为1HZ的积分电路
T=1/f=1S,又T=(4R1*R3*C)/R2
令R3=1k，所以C=2.5u
要使输出频率在1HZ到10HZ之间变换，则R3的取值范围为1K到10K，可接入1K的定值电阻，9K的滑动变阻器
3.做输出为10HZ的积分电路
T=1/f=0.1s,又T=(4R1*R3*C)/R2
令R3=1K,则C=0.25u
要使输出频率在10HZ到100HZ之间变换，则R3的取值范围为1K到10K，可接入1K的定值电阻，9K的滑动变阻器
4.做输出为100HZ到1000HZ的积分电路，根据以上得R3的取值范围为1K 到10K,C=0.025u
5．为使输出频率连续可调，可接入三匝开关
实验结论：实验采用滞回比较器的输出端加在积分电路的反向输入端进行积分可以产生方波，并将方波转换为三角波。
实验总结：在仿真中的示波器上，我们可以明显的看出两波的频率相等，
而三角波则比方波减小了一半，在图中可以读出在方波发生跳
变的同时三角波也发生了跳变。
在做该实验时我们要注意理论
R大点，使得 大点上频率的计算，且在该实验中我们应使
4。
方波产生和波形变换电路
XXXXXXXX学院课程设计说明书课程名称：电力电子技术设计题目：方波产生和波形变换电路班级：XXXXXXXXXXXXXXX姓名：XXXX学号：XXXXXXXXXXX指导老师：XXXX设计时间：XXXXXXXXXXXXX摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步，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。
本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法，了解多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点，进一步掌握波形参数的测试方法。
制作这种低函数信号发生器成本较低，适合学生学习电子技术测量使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生从1—10HZ，10—100HZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
其中比较器与积分电路和反馈网络（含有电容元器件）组成振荡器，其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波，电容的充，放电时间决定了三角波的频率。
最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。
电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键字：波形、比较器、积分器、MultisimAbstractWaveform generator is widely used in universities and scientific research. With the progress of science and technology, the development of the society, a single waveform generator has can't satisfy people's needs, and our design is a variety of waveform generator. This design introduces the integrated operational amplifier composed of square wave -- -- -- -- -- the design method of the triangle wave, sine wave function generator, understand the multi-function integrated circuit functions and characteristics of function signal generator, further grasp the waveform parameter test methods. To make this kind of function signal generator with low cost, suitable for students learning electronic technology measure. Need only when making individual external components can produce from 1-10 hz, 10-100 hz low distortion of sine wave, triangular wave and square wave pulse signal. The output waveform frequency and duty ratio can also be controlled by current or resistance. The comparator and integral circuit and the feedback network (containing the capacitance component) oscillator, the comparator of square wave by integrating circuit transformation becomes a triangle wave, capacitance charging, discharge time determines the frequency of the triangular wave. Finally using the nonlinear characteristics of the differential amplifier transmission characteristic curve of converting triangular wave into sine wave.Voltage comparator for the square wave output, and connect the integrator by triangle wave, and see the sine wave by triangle wave, sine wave conversion circuit, achieve the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and functional simulation, can quickly, easily and effectively carried out on the circuit design and verification. This design is to use Multisim software to draw and carry on the simulation of circuit diagram.Key words: waveform, comparator, integrator, Multisim目录一、设计目的及要求 (4)1.1设计目的 (4)1..2设计内容与要求 (4)二、函数发生器的组成 (4)2.1原理框图 (4)2.2原理分析 (5)三、系统中各模块设计 (5)3.1 方波-三角波 (5)3.2三角波-正弦波转换电路 (8)3.3总电路图 (10)四、OPA2541的功能介绍 (10)五、结果分析 (11)六、课程设计中的收获和体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)方波产生和波形变换电路一、设计目的及要求1.1设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用；2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理；3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。
高精度方波发生电路的设计及仿真研究
高精度方波发生电路的设计及仿真研究概述：本文研究的是高精度方波发生电路的设计和仿真。
方波信号在电子工程领域具有重要应用，而设计一个高精度的方波发生电路对于数字电路和通信系统的性能至关重要。
本研究旨在设计一个能够产生高精度方波信号的电路，并通过仿真验证其性能。
一、方波发生电路的基本原理1.1 方波信号的定义方波信号是一种周期为T、幅度分为两个不同值的脉冲信号。
它的波形特点是在周期的一半时间内保持一个固定的幅度，而在另一半时间内保持另一个固定的幅度。
1.2 方波发生电路的基本原理方波发生电路通常由一个稳压电源、波形变换电路以及输出缓冲电路组成。
稳压电源提供稳定的直流电源，波形变换电路根据特定的信号产生方波信号，输出缓冲电路将方波信号放大并输出。
二、方波发生电路的设计2.1 电源电路设计稳压电源对方波发生电路的稳定性至关重要。
我们可以选择线性稳压电源或开关稳压电源。
线性稳压电源设计简单，但效率较低；开关稳压电源效率较高，但设计较为复杂。
根据实际需求，我们可以根据实际需求选择相应的电源设计方案。
2.2 波形变换电路设计波形变换电路是方波发生电路的核心部分，它根据某种原理将输入信号转换为方波信号。
在设计高精度方波发生电路时，我们可以采用多种电路拓扑，如RC电路、多谐振荡器等。
其中，RC电路采用RC变换器将输入正弦信号转换为方波信号。
变换器根据输入信号的振幅和频率确定电路的组成元件。
通过合理选择电容和电阻的数值，可以实现高精度的方波信号发生。
多谐振荡器是一种能够生成多个频率的正弦信号的电路。
根据实际需求，我们可以通过选择合适的振荡器电路，将其输出经过滤波和比较电路处理，从而产生高精度的方波信号。
2.3 输出缓冲电路设计输出缓冲电路的作用是将方波信号放大，并以合适的电平输出。
通常，我们可以使用运放放大电路、晶体管放大电路或开关电路作为输出缓冲电路。
三、仿真验证为了验证设计的高精度方波发生电路的性能，我们可以使用电子设计自动化工具进行仿真。
方波 三角波--转换电路实验报告册
物理与机电工程学院（2015——2016 学年第二学期）综合设计报告方波三角波转换电路专业：电子信息科学与技术学号：2014216041姓名：张腾指导教师：石玉军方波三角波转换电路摘要：一般方波-三角波发生器要用三只运算故大器,而且要用二极管或双向稳压管等有源器件进行限幅,线路较烦琐。
这里介绍一个实用的方波-三角波发生器。
该电路工作稳定、可靠,而且频率、幅度调节方便。
通过在Multisim10虚拟实验环境中对方波一三角波函数发生器电路的设计，阐述Multisim10在电路仿真设计中的应用过程，实现真正意义上的电子设计自动化（DEA）。
关键字：三角波发生器频率方波二极管稳压管有源器件限幅实用振荡电路积分器1.引言：电子电路邻域中的信号波形，除了正弦波之外另一类就是非正弦波。
非正弦波又称为脉冲波，如方波、矩形波、三角波等都是最常见的脉冲波形，当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给人们带来了根本性的转变。
现代电子领域中，单片机的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统控制与检测技术的日益革新。
单片机构成的仪器具有高可靠性、高性能价格比，在智能仪表系统和办公自动化等诸多领域得以极为广泛的应用，并走入家庭，从洗衣机、微波炉到音响汽车，处处可见其应用。
因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。
信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而借用计算机技术和DDS技术直接产生的各种波形频率高，成本高。
2.设计内容和要求：(1).内容：设计一个用集成放大器构成的方波-三角波产生电路，指标要求如下：方波重复频率：500Hz 相对误差<5%;脉冲幅度：6-6.5V三角波重复频率：500Hz 相对误差<5%;脉冲幅度：1.5-2V(2).要求：①根据设计要求和已知条件，确定电路方案，设计并选出各单元电路的原件参数。
波形产生电路与变换电路
F
可分解为： A F 1
称为振幅平衡条件。 （n = 0 , 1, 2, …)
A F 2n
称为相位平衡条件。
第八章 波形产生电路与变换电路
说明：对相位平衡条件：
A F (o i ) (F o ) F i
FU 即有： Z U Z U Z [F 1]e
1 F 2R 2 T 2T1 2 ln 2RC ln(1 ) 1 F R3
第八章 波形产生电路与变换电路
1 F 2R 2 T 2T1 2 ln 2RC ln(1 ) 1 F R3 1 1 则： f T 2R 2 2RC ln(1 ) R3
即：反馈电压与原输入电压的相位差，也就是信号通过基本放 大器、反馈网络的总相移。所以相位平衡条件就是反馈电压和原输 入电压要同相位，即为正反馈。判断的方法就是瞬时极性法。只有 这两个条件同时满足时，电路才能维持自激振荡。振幅平衡条件可 以通过对电路参数的调节容易满足，所以相位平衡条件是电路能否 产生振荡的关键。 3、自激振荡的建立和起振条件： （1）自激振荡的建立：实际上，振荡器在开始起振时不需要信 号源，靠电路中电路接通时的电扰动，这种电扰动中存在着丰富的 成份，包含频率为fo 正弦信号。 （2）选频网络：为了使频率为fo 正弦信号放大—反馈—再放 大——输出，振荡器中还必须有一个选频网络。
图 8 - 12ICL8038管脚图(顶视图)
第八章 波形产生电路与变换电路
§8.3 正弦波产生电路
一、正弦波振荡器的基本原理
1、自激振荡的基本原理及框图：
如下图：输入信号通过基本放大器得 到输出信号，引入负反馈，调节电路参 数，使之反馈信号等于原输入信号，这 样反馈信号就能代替原输入信号，我们 把这样一个没有输入就有输出的闭环系 统称为自激振荡器。
波形的产生与变换
Q L 1 L
R RC
品质因数，Q值越大，选频特性 越好，谐振时阻抗越大。
23
2、变压器反馈式振荡电路
1）组成
反馈线圈L2。将反馈 信号送入放大器输入
端。交换反馈线圈的
两个线头，可使反馈
极性反相。调整反馈
线圈的匝数可以改变
反馈信号的强度。
阻抗变换
共射放大电路
三极管的负载并 作选频网络
24
2）起振条件和振荡频率
的相位关系。
（3）如果ui和uf在某一频率下相位相同，
则电路满足相位的起振条件。否则不满足相 位起振条件。
11
3．振荡频率的估算 振荡频率由相位平衡条件所决定
令 A F 2n
根据该式即可求得满足该条件的频率fo， 此fo即为振荡频率
12
6.1.2 RC正弦波振荡电路
1、文氏电桥（RC串并联）振荡器
晶体不振动时，视为平 板电容 Co：静态电容，很小， 几pF～几十pF
Q值可达104~106。
振动时用LC振荡电路模拟 L：模拟机械振动的惯性， 几十mH～几百mH C：模拟晶片弹性，0.0002 ～0.1pF R：模拟振动的摩擦损耗， 约100Ω
35
4）阻抗特性
串联谐振频率
fs
2
1 LC
并联谐振频率
缺点：振荡频率不宜太高，一般在100MHz以下。
26
3、电感反馈式振荡电路 （电感三点式）
1）组成
三极管的负载并 作选频网络
共射放大电路
反馈元件
27
2）起振条件和振荡频率
电路在LC并联回路谐振时，满足相位平衡条件。
振荡频率即为谐振频率：
fo
2
1 LC
方波信号波形合成电路
毕业设计（论文）方波信号波形合成电路专业年级 2007电子信息工程学号 ********姓名周兴平指导教师张秀平评阅人2011年6月中国常州河海大学本科毕业设计（论文）任务书（理工科类）Ⅰ、毕业设计（论文）题目：方波信号波形合成电路Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：设计制作一个电路，能够产生多个不同频率的正弦信号，并将这些信号再合成为近似方波。
电路示意图如图所示。
基本要求：1、方波振荡器的信号经分频与滤波处理，同时产生频率为10kHz和30kHz的正弦波信号，这2种信号应具有确定的相位关系；2、产生的信号波形无明显失真，幅度峰峰值分别为6V和2V；3、制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路，将产生的10kHz和30kHz 的正弦波信号作为基波和3次谐波，合成一个近似方波，波形幅度为5V。
4、再产生50KHz的正弦信号作为5次谐波，参与信号合成，使合成的波形更接近于方波；5、设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于正负5%。
6、总结毕业设计内容，撰写毕业设计论文。
Ⅲ、进度安排：第一阶段（10年下13周——15周）：搜集相关资料，复习掌握相关的理论知识。
第二阶段（16周——20周）：方波产生电路设计、调试。
第三阶段（11年上1周——8周）：谐波产生电路设计、调试，方波合成。
第四阶段（9周——13周）：正弦波幅度测量和显示电路设计。
第五阶段（14周——）：撰写毕业设计论文，答辩。
Ⅳ、主要参考资料：[1]、郑君里等《信号与系统》（上）[M].高等教育出版社，2005.[2]、康华光.《电子技术基础》（模拟部分）[M].高等教育出版社,2003.[3]、胡汉才.《单片机原理及系统设计》.清华大学出版社，2002.[4]、.指导教师：张秀平，2010 年11 月28 日学生姓名：周兴平，专业年级：07级电子信息工程系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：系负责人签字：，2010 年12 月8 日摘要课题任务是对一个特定频率的方波进行变换产生多个不同频率的弦信号，再将这些正弦信号合成为近似方波。
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。
方波循环电路
方波循环电路是一种常见的数字电路，它的主要功能是生成一个稳定的方波信号，并不断循环。
这种电路通常用于各种电子设备中，如定时器、计数器、振荡器等。
下面我将详细介绍方波循环电路的工作原理、设计方法以及应用场景。
一、工作原理方波循环电路的基本原理是利用数字逻辑门电路（如与门、或门、非门等）组合成一种特殊的环形结构，从而实现方波信号的生成和循环。
电路中的数字信号通过不同的逻辑门进行组合和切换，产生方波信号。
具体来说，方波信号的产生通常依赖于一个时钟信号。
当时钟信号为高电平时，电路中的某些逻辑门会被激活，产生方波信号。
而当时钟信号为低电平时，其他逻辑门会被激活，使得方波信号不断循环。
这种循环过程通常是通过环形结构来实现的，即电路中的各个逻辑门相互连接，形成一个闭环系统。
二、设计方法设计方波循环电路需要遵循一定的步骤和方法。
首先，需要确定电路的功能和性能要求，如方波的频率、幅度、相位等。
其次，选择合适的数字逻辑器件，如74LS系列、74HC系列等。
然后，根据电路的功能要求，设计电路的逻辑结构，并选择合适的器件进行连接。
最后，进行电路的仿真和测试，确保电路的正常工作。
在设计过程中，需要注意以下几点：1. 正确选择和使用逻辑门器件，以保证电路的性能和稳定性。
2. 合理分配逻辑门的数量和位置，避免出现过多的逻辑运算和交叉连接。
3. 确保电路的可靠性和稳定性，避免由于温度、湿度、电压等因素导致电路故障。
三、应用场景方波循环电路在各种电子设备中都有广泛的应用。
例如，在嵌入式系统中，方波循环电路可以用于定时器和计数器；在通信设备中，方波循环电路可以用于信号发生器和调制解调器；在工业控制中，方波循环电路可以用于脉冲发生器和频率计等。
总之，方波循环电路是一种重要的数字电路，它能够生成稳定的方波信号并不断循环。
通过正确的设计方法和应用场景选择，可以充分发挥其性能和优势，为各种电子设备提供可靠的方波信号生成和支持。
方波的产生及波形变换
常熟理工学院电气与自动化工程学院课程设计说明书课程名称：电子技术课程设计设计题目：方波的产生及波形变换班级：姓名：学号：指导老师：设计时间：2014年1月12日电气与自动化工程学院课程设计评分表课程设计题目：方波的产生及波形变换班级：学号：姓名：指导老师：2014 年 1 月日目录课程设计任务书。
4 第一章信号发生器的总体设计。
.。
5 1.1设计思路。
5 第二章波形电路。
6 2.1方波发生电路的工作原理。
6 2.2三角波波发生电路的工作原理，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，8 2.3正弦波波发生电路的工作原理，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，8 2.4波形产生总体结构图，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，9 第三章仿真.。
11 3.1仿真图，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，11 3.2仿真结果分析，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，12 第四章收获和体会。
15 第五章参考文献.。
16电子技术课程设计任务书课题名称方波产生和波形变换电路一、设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用；2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理；3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。
二、设计内容与要求1.利用多个运算放大器设计一个方波产生和波形变换电路；2.对产生的方波信号的幅度和频率不做统一规定，请自行设计，产生的方波信号经积分电路得到三角波，再对三角波进行有源低通滤波，最终得到正弦波；3.电路工作电源为±12V；4.画出电路图，写出完整的报告；5.用面包板搭出电路，并调试之。
三、总体方案参考四、设计报告内容要求1.写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
2.画出框图中的各部分电路，只允许采用运放芯片实现方波产生、波形变换和低通滤波。
课件：方波产生电路
RC低通 积分环节
反相迟滞比较器
R
vC
–
C
A
+
R
vO
vF
R2
R1
3
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路
2. 工作原分理析方法：断开环路某一点，加入测试信号。
突破点：比较器输出端只有两个暂态。设输出为某一暂
态，看是否能自动翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。
先求比较器门限电压:
R3
0.047F
–
R1
A2
+
R2 2k
vO2
+ A1
vO1 vI 5.1k vP
15k
DZ
VZ
VZ=8V
R1 R2
1
9.8 非正弦信号产生电路
9.8.2 方波产生电路 9.8.3 锯齿波产生电路
概述1. 常见的非正弦波
正弦波
矩形波
比较
三角波
锯齿波
微分
积分
尖顶波
阶梯波
2. 产生电路的特点 —— 无输入、闭环 3. 波形的变换
ln(1
2 R2 R1
6
)
9.8.2 方波产生电路
vC
VZ
5. 占空比可变的矩形波产生电路FVZ
Rf 1
D1
0+
O
t
Rf 2
D2
–FVZ –VZ
vO
vC–
–
C
A
+
+RΒιβλιοθήκη vOR1DZ1
VZ
R2 DZ2
VZ
O
T2
T1
t
–VZ
正弦波-方波-三角波发生电路设计
东华理工大学长江学院课程设计报告正弦波-方波-三角波发生电路设计学生姓名:专业：班级：指导教师：正弦波-方波-三角波发生电路设计函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、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；也可以首先产生正弦波，再将正弦波变成方波-三角波或将方波变成三角波等等。
本课题采用先产生正弦波，再将方波变换成三角波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：由比较器和积分器组成正弦波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，目录1、正弦波发生器 (3)2、方波发生器 (4)3、三角波发生器 (7)4、正弦波-方波-三角波发生器 (9)5、总电路图、元器件清单 (10)6、心得体会及参考文献 (11)简述：方波、正弦波、三角波是电子电路中经常用到的信号，设计一个正弦波-方波-三角波发生电路。
具体技术要求如下：（1）正弦波-方波-三角波的频率在100Hz-20KHz范围内连续可调；（2）正弦波和方波的信输出幅度为6V，三角波的输出幅度在0-2V之间连续可调；正弦波的失真度r5%；（4）设计上述电路工作所需的直流稳压电源电路。
使用仪器及测量仪表：选用元器件（1）.集成运放F007（a741）;(2)稳压及开关二极管；（3）电阻、电容、电位器若干。
测量仪表（1）直流稳压电源；（2）示波器；（3）万用表（4）频率计（5）交流电压表一、正弦波发生器其振荡频率为1kHz。
方波_三角波_正弦波_锯齿波发生器
电子工程设计报告目录设计要求1．前言 (2)2方波、三角波、正弦波发生器方案 (3)2.1原理框图 (3)3．各组成部分的工作原理 (4)3.1 方波发生电路的工作原理 (4)3.2 方波--三角波转换电路的工作原理 (5)3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (7)3.4 方波—锯齿波转换电路的工作原理 (8)3.5总电路图 (9)方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。
函数信号发生器应用范围：通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波。
除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。
设计了多种波形发生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。
函数（波形）信号发生器。
能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫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而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。
关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调；1．前言在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的电子信号进行测量，因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求，灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。
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XXXXXXXX学院课程设计说明书课程名称：电力电子技术设计题目：方波产生和波形变换电路班级：XXXXXXXXXXXXXXX姓名：XXXX学号：XXXXXXXXXXX指导老师：XXXX设计时间：XXXXXXXXXXXXX摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步，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。
本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法，了解多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点，进一步掌握波形参数的测试方法。
制作这种低函数信号发生器成本较低，适合学生学习电子技术测量使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生从1—10HZ，10—100HZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
其中比较器与积分电路和反馈网络（含有电容元器件）组成振荡器，其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波，电容的充，放电时间决定了三角波的频率。
最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。
电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键字：波形、比较器、积分器、MultisimAbstractWaveform generator is widely used in universities and scientific research. With the progress of science and technology, the development of the society, a single waveform generator has can't satisfy people's needs, and our design is a variety of waveform generator. This design introduces the integrated operational amplifier composed of square wave -- -- -- -- -- the design method of the triangle wave, sine wave function generator, understand the multi-function integrated circuit functions and characteristics of function signal generator, further grasp the waveform parameter test methods. To make this kind of function signal generator with low cost, suitable for students learning electronic technology measure. Need only when making individual external components can produce from 1-10 hz, 10-100 hz low distortion of sine wave, triangular wave and square wave pulse signal. The output waveform frequency and duty ratio can also be controlled by current or resistance. The comparator and integral circuit and the feedback network (containing the capacitance component) oscillator, the comparator of square wave by integrating circuit transformation becomes a triangle wave, capacitance charging, discharge time determines the frequency of the triangular wave. Finally using the nonlinear characteristics of the differential amplifier transmission characteristic curve of converting triangular wave into sine wave.Voltage comparator for the square wave output, and connect the integrator by triangle wave, and see the sine wave by triangle wave, sine wave conversion circuit, achieve the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and functional simulation, can quickly, easily and effectively carried out on the circuit design and verification. This design is to use Multisim software to draw and carry on the simulation of circuit diagram.Key words: waveform, comparator, integrator, Multisim目录一、设计目的及要求 (4)1.1设计目的 (4)1..2设计内容与要求 (4)二、函数发生器的组成 (4)2.1原理框图 (4)2.2原理分析 (5)三、系统中各模块设计 (5)3.1 方波-三角波 (5)3.2三角波-正弦波转换电路 (8)3.3总电路图 (10)四、OPA2541的功能介绍 (10)五、结果分析 (11)六、课程设计中的收获和体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)方波产生和波形变换电路一、设计目的及要求1.1设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用；2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理；3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。
1..2设计内容与要求1.利用多个运算放大器设计一个方波产生和波形变换电路；2.对产生的方波信号的幅度和频率不做统一规定，请自行设计，产生的方波信号经积分电路得到三角波，再对三角波进行有源低通滤波，最终得到正弦波；3.电路工作电源为±12V；4.画出电路图，写出完整的报告；5.用面包板搭出电路，并调试之。
二、函数发生器的组成2.1原理框图2.2原理分析函数发生器一般是指能自动产生方波、三角波、正弦波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
产生方波、三角波、正弦波的方案有多种，本课题介绍先产生方波-三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。
由R、C振荡电路、比较器产生方波，再通过方波转换为三角波，最后通过差分放大器将三角波转换为正弦波。
三、系统中各模块设计3.1 方波-三角波由模电知识我们知道，将一组矩形波经积分电路会得到良好的三角波，所以本设计采用前置矩形波发生电路，然后对所得到的矩形波进行积分电路积分，最后输出三角波。
方波发生电路实际是由一个滞回比较器和一个RC充放电回路组成，如图1所示。
图1 方波发生电路其中R4、R5与集成运放组成滞回比较器，稳压管D1、D2和电阻R2的作用是钳位，将滞回比较器输出电压稳定在正负Uz。
在方波发生电路中，利用二极管的单项导电性是电容正向和反向充电的通路不同，从而使它们时间常数不同，即可以改变输出电压的占空比，再经过积分就可以得到占空比可调的三角波，如图所示，图中电位器和两个二极管的作用是将电容和放电的回路分开，调节充电和放电两个时间常数的比例。
如果将电位器向下滑动，则充电时间常数减小，放电时间常数增大，于是输出端为高电平的时间缩短，低电平的时间增长。
图2 方波积分电路的输出电压Uo往正方向线性增长，此时U+也随着增长，当增长至U+=U-=0时，滞回比较器的输出电压U O1发生跳变，而发生跳变时的U O值是使三角波的最大值U om。
将条件U O1=-U Z,U+=0和U o=U om代入下式可得：0=R4/(R4+R5) (-U z)+R5/(R4+R5) U om （1）可解的三角波的输出幅度为:U om=(R4/R5)U z （2）将上述的矩形波发生电路的输出端与积分电路的输入端连接即可得到占空比可调的的三角波发生电路，如图3。
图3 三角波发生电路图4 三角波3.2三角波-正弦波转换电路低通滤波工作原理：低通滤波是容许低于截至频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
让某一频率以下的信号分量通过，而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。
三角波-正弦波的转换电路主要由差分放大器来完成，差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗搞，抗干扰能力较强等优点。
特别是直流放大器是，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理；利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
图5 正弦波发生电路三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C要取得较大，因为输出频率很低，取C2为2uF,C3为4uF。
图6 正弦波为使输出波形更接近于正弦波，可见1.传输特性曲线越对称，先行区越窄越好；图7 三角波、正弦波变换原理3.3总电路图图8 总电路图四、OPA2541的功能介绍大功率双运算放大器OPA2541是美国BURR -BROWN公司生产的新一代高电压、大电流输出型运算放大器, 用于驱动各种电阻性和电抗性负载(如电动机等), 并具有较大的安全裕量。
利用OPA2541制作的旋转变压器激磁电源, 其输出不用升压变压器或谐振电容升压, 就能达到旋转变压器的额定激磁电压。
OPA2541是具有高放大倍数和大功率输出级的双运算放大器, 因此, 被广泛应用于电动机驱动器、跟踪系统放大器、可编程电源、音频放大器等。