正弦波发生电路1.
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(2)利用差分放大器的差模传输特性。这种转换
方式比较简单,而且频带很宽。
电路如图3。其中,晶体管选用差分对管,有2
对特性完全相同的晶体管,RP1 调节三角波的
幅度,RP2调整电路的对称性,C2、C3为隔直 电容,A3为同相比例放大器。电路利用了差放 的转移特性,将三角波近似逼近为正弦波。
图3三角波-正弦波转换电路图
比较器的输出Vo1的高电平等于正电源的电压+VCC, 低电平等于负电源电压-VEE(VCC=VEE),当比较 器的V+=V-=0时,比较器翻转,输出VO1从高电平 +VCC跳到低电平-VEE,或从低电平-VEE跳到高电 平+VCC,设 Vo1=+VCC,则V+=R2VCC/(R2+R4+W2)+ (R4+W2)Via/(R2+R4+W2)=0式中,W1指电 位器的调整值。将上式整理,得比较器的下门限电 位Via-=-R2VCC/(R4+W2)若v01=-VEE,则比较器 翻转的上门限电位:Via+=R2Vcc/(R4+W2)
实训过程设计
1、 protel99设计软件仿真的熟练使用。老师讲解 学生练习 4课时
2、信号发生器原理图设计,教师指导 3、原理图的分析、过程、原则及方法 4课时 4课时
4、原理图的绘制,教师指导 学生操作 12课时
5、PCB图制作,教师指导 学生操作 8课时
24课时
6、制作印刷电路板,教师讲解指导 学生操作
图2
4
比较器的门限电压VTH= Via+ - Via-= 2R2Vcc/ (R4+W2) a点断开后,运算放大器U2与R3、W3、C2及R5 组成反相积分器,其输入信号为方波v01,则积分
器的输出
V02=-1/(R3+W3)C2∫vO1dt 当vO1 =Vcc 时,V02=-1/(R3+W3)C2 *t 当vO1 =-VEE时,V02=-1/(R3+W3)C2 *t
(二)设计任务和要求 1、用1N4007、LM7812、LM7912设计出 ±12v稳压电源电路 2、用集成运算放大器设计出能产生方波、三 角波、正弦波且频率和幅度可调的信号发生 器
要求:1、在给定的±12V直流电源电压条件下, 使用运算放大器设计并制作一个函数信号发生器。 2、信号频率:1kHz~10kHz 3、输出电压:方波:Vp-p≤24V 三角波:Vp-p≤6V 正弦波: Vp-p>1V 4、方波:上升和下降时间:≤10ms 5、三角波失真度:≤2% 6、正弦波失真度:≤5%
VCC
7
R1 R2 3 0k a 1 0k
U1 2 6 3 8 1 OP07 w1 1 00 k 1 00 k R4 2 0k C1 VEE 0 .3 3 u
4
R3 v 01 5 .1 k w2
w3 2 0k
7
U2 2 R5 1 0k 6 3 8 1
C2 0 .1 u v 02
OP07 w4 2 0k
可见,当积分器的输入为方波时,输出是一
个上升速率与下降速率相等的三角波。 a点闭合后,则比较器与积分器首尾相连,形 成闭环电路,则自动产生方波-三角波,三角 波幅度为 V02m= R2Vcc/(R4+W2) 方波-三角波频率为 f=(R3+W3)/{4R2(R4+W2)C2}
3、三角波-正弦波信号变换电路
7、安装、调试、检测教师指导 学生操作
10课时 8、实训总结、考核
4课时
最后由学生对本次实训提出 建议,给老师提出评价
函数发生器电路设计及组成
1、设计要点
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如先 产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方 波。再由积分电路将方波变成三角波,也可以先 产生三角波-方波,再将方波变成正弦波或将三角 波变成正弦波。本次设计采用先产生方波—三角 波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法, 其电路组成框图如图1所示。
2、基本要求:该实训分成教学模块和实际操作模 块,先由老师逐块讲解示范,再由学生自己动手 设计,然后动手安装、调试、制作。老师布置实 训任务,学生在规定时间内完成,教师随时指导 检查,最终使学生熟练掌握该实训的全部内容, 并制作出电子产品,最后写出实训报告。
信号发生器 制作实训准备
(一)信号发生器由以下几部分组成: 1、 ±12v稳压电源电路 2、方波产生电路 3、三角波产生电路 4、正弦波产生电路 5、总的信号输出电路
电子综合技能实训 电子综合技能实训
烟台南山学院电工电子实训中心 烟台南山学院电工电子实训中心 电子教研室 电子教研室
实训项目名称
信号发生器的设计制作
实训类型
电子技能训练
Leabharlann Baidu
实训用时
二周
80课时
实训分组
二人一组
教学目的
1、目的:从使用Protel99软件设计信号发生器 入手,通过设计、仿真、制作、检测信号发 生器,使学生理论和实践相结合,加深学生 对理论知识的理解,培养学生的实际动手和 工作能力。
(三)可选用器材
1、 1N4007、LM7812、LM7912 2、OP07、LM324 3、电阻、电容若干
(四)集成电路引脚图
1、 OP07
OA2 8 V+ 7 OUT 6 NC 5
1
2
3
4
OA1
IN-
IN+
V-
2、LM324
3、7812、7912
(五)设备和耗材
1、设备 (1)电脑一台(装有protel99软件) (2) 电烙铁 (3)万用表 (4)示波器 2、耗材 按材料清单进行准备
图1
比较器
积分器
差分放大 器
2、方波—三角波产生电路
图2所示电路能自动产生方波—三角波,其中运 算放大器U1、U2 选用运算放大器OP07。电路 工作原理如下:若断开a点,运算放大器U1与R1、 R2及R4、W1组成电压比较器, R1成为平衡电 阻,C1称为加速电容,可加速比较器的翻转; 运算放大器的反相端接基准电压,即V-=0,同 相端a点接入电压 Via。
三角波变为正弦波的方法总的看来可以分为两类: 一种是通过滤波器进行“频域” 处理,另一种则 是通过电路作折线近似变换“时域”处理。具体 有以下几种方案: (1) 滤波式的优点是不太受输入三角波电平变动 的影响,其缺点是输出正弦波幅度会随频率一起 变化(随频率的升高而衰减)。我们一般不采用 这种方法。