DA转换（函数波形发生器）
功能说明：1.该程序可产生三种不同的波形分别是（方波，锯齿波，三角波）2.分别可以通过三个按键选择对应的波形。
#include
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define out P0
sbit fbo=P2^0;//选择方波按钮
sbit jcbo=P2^1;//选择锯齿波按钮
sbit sjbo=P2^2;//选择三角波按钮
void anjsm();
void delay(uchar date)
{ uchar i,k;
for (i=date;i>0;i--)
for(k=50;k>0;k--);
}
void fbodate()//方波子程序
{ while(1)
{ out=0x00;
delay(5);
out=0xff;
delay(5);
anjsm();
}
}
void jcbodate()//锯齿波子程序
{ uchar h;
while(1)
{
for(h=0;h<255;h++)
{ out=h;
anjsm();
}
}
}
void sjbodate()//三角波子程序
{ uchar h;
while(1)
{
for(h=0;h<255;h++)
{ out=h;
anjsm();
}
for(h=255;h>0;h--)
{ out=h;
anjsm();
}
}
}
void txbodate()//梯形波子程序{ uchar h;
while(1)
{
for(h=0;h<255;h++)
{ out=h;
anjsm();
}
delay(1);
for(h=255;h>0;h--)
{ out=h;
anjsm();
delay(1);
}
}
}
void anjsm()//键盘扫描子程序{ if(fbo==0)fbodate();
if(jcbo==0)jcbodate();
if(sjbo==0)sjbodate();
if(txbo==0)txbodate();
}
void main()
{while(1)
{anjsm();}
}
课程设计说明书 课程设计名称：模拟电子技术课程设计 课程设计题目：正弦波-方波-锯齿波函数转换器 学院名称：信息工程学院 专业：通信工程班级：090421 学号：09042134 ：尚虎 评分：教师： 20 11 年 3 月16 日
任务书 题目3：设计制作一个产生正弦波—方波—锯齿波函数转换器。设计任务和要求 ①输出波形频率围为0.02Hz~20KHz且连续可调； ②正弦波幅值为±2V； ③方波幅值为2 V； ④锯齿波峰-峰值为2V，占空比可调；
摘要 本次课程设计的目的是： 应用电路分析低频等所学的知识设计一个正弦波-方波-锯齿波函数发生器。设计的正弦波-方波-锯齿波函数发生器是由正弦波发生器、过零比较器、积分电路等三大部分组成。正弦波发生器产生正弦波，正弦波经过过零比较器转变为方波，方波经过积分电路产生锯齿波。 关键字：正弦波、方波、锯齿波
目录 第一章设计目的及任务 1.1 课程设计的目的 (5) 1.2 课程设计的任务与要求 (5) 1.3 课程设计的技术指标 (5) 第二章系统设计方案选择…………………………………………… 2.1 方案提出 (6) 2.2 方案论证和选择 (6) 第三章系统组成及工作原理......................................................3.1 系统组成 (7) 3.2 正弦波发生电路的工作原理 (7) 3.3 正弦波转换方波电路的工作原理 (8) 3.4 方波转换成锯齿波电路的工作原理 (9) 3.5 总电路图 (11) 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择........................4.1 正弦波发生电路的设计 (12) 4.2 正弦波转换方波电路的设计 (13) 4.3 方波转换成锯齿波电路的设计 (14) 第五章实验、调试及测试结果与分析.................................5.1电路总体仿真图如下所示 (17) 5.2 调试方法与调试过程 (18) 第六章结论 (21) 参考文献 (23) 附录（元器件清单） (23)
0-10v 幅度可调锯齿波发生器设计 （ 燕山大学电气工程学院） 摘要：锯齿波是常用的基本测试信号。在无线电通信、测量、自动化控制等技术领域广泛地应用着。如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。因此锯齿波发生器是学习，科学研究等方面不可缺少的工具。在三角波发生器的基础上，改变积分电路的充放电时间，从而便可以得到锯齿波发生器。本论文设计了一款锯齿波发生器，它信号参数可调，且电路结构简单，性能较好。 关键字：锯齿波发生器，运算放大器，EDA ，Multisim 9 1 引言 在日常生活中，以及一些科学研究中，常常会应用到锯齿波发生器。例如，要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形，要求在水平偏转板加上随时间作线性变化的电压——锯齿波电压，使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。而电视机中显像管荧光屏上的光点，是靠磁场变化进行偏转的，所以需要用锯齿波电流来控制。本电路中锯齿波发生器主要是用集成运算放大器实现的，它具有结构简单，调试方便等特点。 2 电路设计 本论文中，锯齿波发生器是运用相关器件组合而产生的电路，其中一个非常重要的部件就是集成运算放大器，以及由集成运算放大器组成的滞回比较器、积分器。用集成运放实现的电路结构简单，调整方便。 2.1 幅度可调锯齿波发生器的原理 如果在三角波发生电路中,有意识地使积分电路充电和放电的时间常数相差悬殊,则在积分电路的输出端即可得到锯齿波信号。要实现幅度可调,则需将控制输出电压幅度的相应参数设置成可调参数即可。 2.2 器件与单元电路的介绍 2.2.1集成运算放大器 图1是集成运放的符号图，1、2端是信号输入端，3、4是工作电压端，5是输出端，在实际中还有调零端，频率补偿端和偏置端等辅助端。集成运算放大器的输入级通常由差分放大电路组成，因此一般具有两个输入端以及一个输出端。图中标有“+”号的是同相输入端，标有“—”号的是反相输入端，当信号从同相端输入时，输出信号和输入信号同相，反之则反相。当集成运放工作在线性区时，它的输入信号电压和输出信号电压的关系是： od o n p A U U U =- （1） 式中od A 是运放器的放大倍数，od A 是非常大的，可达几十万倍，这是运算放大器和差分放大器的区别，而且集成运放器的两个输入端对地输入阻抗非常高，一般达几百千欧到几兆欧，因此在实际应用中，常常把集成运放器看成是一个“理想运算放大器”。 理想运算放大器的两个重要指标为： （1）差模输入阻抗为∞；
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。构成迟滞比较器，用于输出方波；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，同相端电位由和决定。利用叠加定理可得： 当时，U1输出为正，即 当时，U1输出为负，即 构成反相积分器，为负时，正向变化。为正时，负向变化。 当时，可得： 当上升使略高于0v时，U1的输出翻转到 同样，时，当下降使略低于0时，。 这样不断重复就可以得到方波和三角波，输出方波的幅值由稳压管决定，被限制在之间。 积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压，而且不是，就是，所以输出电压的表达式为：
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 (1) 2方波、三角波、正弦波发生器方案 (2) 2.1原理框图 (2) 3．各组成部分的工作原理 (3) 3.1方波发生电路的工作原理 (3) 3.2方波--三角波转换电路的工作原理 (4) 3.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 (6) 3.4方波—锯齿波转换电路的工作原理 (7) 3.5总电路图 (8)
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。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和实
2012级机械设计制造及其自动化专业 电子技术课程设计 压控锯齿波发生器的设计 姓名： 院别：工学院 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师： 2014年12月
工学院课程设计评审表
《电子技术课程设计》课程设计任务书
压控锯齿波发生器的设计 1 设计任务与要求 1.1 设计任务： 利用集成运放实现一个压控锯齿波发生器的设计 1.2 设计要求： 自行设计并确定元件参数，画出电路图，列出元件明细表，做出产品。通过实验测试电路参数，验证电路是否符合设计要求。 2 设计原理 工作原理： ω与输入控制电指输出频率与输入控制电压有对应关系的发生器电路,其特性用输出角频率0 ω,0称为自由振荡角频率；曲压c u之间的关系曲线来表示（如图1）。图1中c u为零时的角频率0 ω,0处的斜率0K称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制线在0 电压的控制，就可构成一个压控振荡器。 图1 压控震荡器的控制特性 3 电路设计 3.1 设计思路 本次设计采用比较电路输出矩形波，通过积分电路将波形转换为锯齿波，调节输入电压，当积分电路的正向积分时间常数远大于反向积分常数，或者反向积分时间常数远大于正向积分时间常数时，那么输出电压0u上升和下降的斜率相差很多，就可以获得锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向的积分通路相同，就可得到锯齿波发生电路。 3.2压控锯齿发生电路的各部分电路 3.2.1滞回比较器
滞回比较器又称施密特触发器,迟滞比较器。这种比较器的特点是当输入信号逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。 滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。 滞回比较器的电路图 3.2.2积分电路 积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路。改变三角波产生电路中积分电路的正向积分时间和反向积分时间，就可以在电路输出端得到锯齿波
课题三 多种波形发生器的设计与制作 方波、三角波、脉冲波、锯齿波等非正弦电振荡信号是仪器仪表、电子测量中最常用的波形，产生这些波形的方法较多。本课题要求设计的多种波形发生器是一种环形的波形发生器，方波、三角波、脉冲波、锯齿波互相依存。电路中应用到模拟电路中的积分电路、过零比较器、直流电平移位电路和锯齿波发生器等典型电路。通过对本课题的设计与制作，可进一步熟悉集成运算放大器的应用及电路的调试方法，提高对电子技术的开发应用能力。 1、 设计任务 设计并制作一个环形的多种波形发生器，能同时产生方波、三角波、脉冲波和锯齿波，它们的时序关系及幅值要求如图3-3-1所示。 图3-3-1 波形图 设计要求： ⑴ 四种波形的周期及时序关系满足图3-3-1的要求，周期误差不超过%1±。 ⑵ 四种波形的幅值要求如图3-3-1所示，幅值误差不超过%10±。 ⑶ 只允许采用通用器件，如集成运放，选用F741。
要求完成单元电路的选择及参数设计，系统调试方案的选取及综合调试。 2、设计方案的选择 由给定的四种波形的时序关系看：方波决定三角波，三角波决定脉冲波，脉冲波决定锯齿波，而锯齿波又决定方波。属于环形多种波形发生器，原理框图可用3-3-2表示。 图3-3-2 多种波形发生器的方框图 仔细研究时序图可以看出，方波的电平突变发生在锯齿波过零时刻，当锯齿波的正程过零时，方波由高电平跳变为低电平，故方波发生电路可由锯齿波经一个反相型过零比较器来实现。三角波可由方波通过积分电路来实现，选用一个积分电路来完成。图中的u B电平显然上移了+1V，故在积分电路之后应接一个直流电平移位电路，才能获得符合要求的u B波形。脉冲波的电平突变发生在三角波u B的过零时刻，三角波由高电平下降至零电位时，脉冲波由高电平实跳为低电平，故可用一个同相型过零比较器来实现。锯齿波波形仍是脉冲波波形对时间的积分，只不过正程和逆程积分时常数不同，可利用二极管作为开关，组成一个锯齿波发生电路。由上，可进一步将图3-3-2的方框图进一步具体化，如图3-3-3所示。 图3-3-3 多种波形发生器实际框图 器件选择，设计要求中规定只能选用通用器件，由于波形均有正、负电平，应选择由正、负电源供电的集成运放来完成，考虑到重复频率为100Hz(10ms),故选用通用型运放F741（F007）或四运放F324均可满足要求。本设计选用F741。其管脚排列及功能见附录三之三。
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
方波三角波正弦波锯齿波 发生器 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
电子工程设 计报告
目录
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－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。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，
课程设计报告 题 目 方波、三角波、正弦波信号 发生器设计 课 程 名 称 模拟电子技术课程设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气及其自动化（2）班 学 生 姓 名 李丽 学 号 1104102067 课程设计地点 C206 课程设计学时 1周 指 导 教 师 赵国树 金陵科技学院教务处制
目录 1、绪论 (4) 1.1相关背景知识 (4) 1.2课程设计条件................................................... . (4) 1.3课程设计目的.......... (4) 1.4课程设计的任务 (4) 1.5课程设计的技术指标 (5) 2、信号发生器的基本原理 (5) 2.1原理框图 (4) 2.2总体设计思路 (5) 3、各组成部分的工作原理 (5) 3.1 正弦波产生电路 (5) 3.1.1正弦波产生电路 (5) 3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (6) 3.2 正弦波到方波转换电路 (8) 3.2.1正弦波到方波转换电路图 (6) 3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (8) 3.3 方波到三角波转换电路 (11) 3.3.1方波到三角波转换电路图 (11) 3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (13) 4、电路仿真结果 (13) 4.1正弦波产生电路的仿真结果 (14) 4.2 正弦波到方波转换电路的仿真结果 (14) 4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (15) 5、设计结果分析与总结 (16)
1、绪论 1.1相关背景知识 信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。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，可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。它是一种不可缺少的通用信号源。 1.2课程设计条件 以本学期学习的电子技术基础(模拟部分)为知识背景,我们知道通过放大器、比较器等元器件可构成集成电路、反馈放大电路、运算放大电路等一系列组合放大电路。信号在我们的生活中是无处不在的，模拟信号是时间和幅度连续变化的信号。通过传感器我们可以将各种物理信号转换为电信号，再进过一系列信号的处理。如滤波、幅度放大等，我们可以获得自己需要的信号。 正弦波振荡电路。在通信、广播、医疗、电视系统中，都有广泛的应用。非正弦波产生电路。在一些电子系统中，如数学领域，方波、三角波的应用都是极其广泛的。 1.3课程设计目的 通过本次课程设计所要达到的目的是：提高学生在模拟集成电路应用方面的技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路设计初步掌握工程设计方法，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法，为后续课程的学习和今后从事的实际工作打下必要的基础。 1.4课程设计的任务 ①设计一个方波、三角波、正弦波函数发生器； ②能同时输出一定频率一定幅度的三种波形：正弦波、方波、三角波； ③用±5V电源供电。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如： ①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；②也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波；③也可以通过单片集成函数发生器8038来实现… 先是对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济。最方便。最优化的死亡合剂策略。然后运用仿真软件Multisim对电路进行仿真。观察效果并与要求的性能指标作对比。
·1 设计目的 ·2 设计任务 ·3 锯齿波型发生电路的组成和工作原理 ·锯齿波型发生电路的构成 ·原理分析 ·基本逻辑功能框图 ·4 锯齿波形发生电路的电路设计 ·同向输入滞回比较器电路的设计 ·积分运算电路的设计 ·5 锯齿波形发生电路的电路仿真及结果分析 ·6 收获、体会和建议 ·参考文献 ·附录元件清单 1、设计目的 加强学生对电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查
阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。 2、设计任务 观测波形、读取参数 3、锯齿波型发生电路的组成和工作原理 、锯齿波型发生电路的构成 电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度，或者正向积分速度远大于反向积分速度，则输出电压u0就成为锯齿波。利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同，并使两个通路的积分电流相差悬殊，就可得到锯齿波发生电路（通常Rw远大于R3）。 、原理分析 设二极管导通时的等效电路可忽略不计，电位器的滑动端移到最上端。当uo1=+Uz时，D1导通，D2截止，输出电压表达式为 uo=-1/R3*C[Uz(t1-t0)+uo(t0)] uo随时间线性下降。当Uo1=-Uz时，D2导通，D1截止，输出电压表达式为 [uo=1/（R3+Rw）C]Uz(t2-t1)+uo(t1) uo随时间线性上升。由于Rw〉〉R3，uo1和uo的波形如图(1)所示。 uo1输出波形图 uo输出波形图 图1 波形图 根据锯齿波形的幅值公式：+Uom=UT=（R1/R2）Uz，-Uom=-UT=-（R1/R2）Uz以及上面的两个公式可得下降时间：T1=t1-t0=2（R1/R2）R3*C 上升时间：T2=t2-t1=2（R1/R2）*(R3+Rw)*C
锯齿波信号发生器的设计 技术指标要求： 频率f=500Hz ，V p-p =10V 。 该课题的内容： （一）原理结构说明 一、滞回比较器 在单限比较器中，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，R 都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定抗干扰能力。从反相输入端输入的滞回比较器电路如图(a)所示，滞回比较器电路中引入了正反馈。 (b)电压传输特性 从集成运放输出端的限幅电路可以看出，uo =±U Z 。集成运放反相输入端电位u N =u I ，同相输入端电位 根据“虚短”u N =u P ，求出的u I 就是阈值电压，因此得出 U Z U Z R 1+R 2 u P = R 1 U Z ±U T = ± R 1
当u I<-U T，u N+U T，uo=-U Z。 当u I>+U T，u N>u P，因而uo=-U Z，所以u P=-U T。u I<-U T，uo=+U Z。 可见，uo从+U Z跃变为-U Z和uo从-U Z跃变为+U Z的阈值电压是不同的，电压传输特性如图(b)所示。 在我们所设计的锯齿波发生器中，滞回比较器由运放U1和电阻 Rb,R1,R4所组成。 通过由稳压管D1,D2和限流电阻R3构成的输出限幅电路，从而输出方波波 形。 其中调节电阻Rb,R1可改变锯齿波的幅值和一定范围的频率。调节滞回 比较器的稳幅输出D1,D2值，可调整方波输出幅值，可改变积分时间，从 而在一定范围内改变锯齿波的频率。 二、积分电路 如图所示的积分运算电路中，由于集成运放的同相输入端通过R’接 地，u N=u P=0，为“虚地”。 电路中电容C的电流等于流过电 阻R的电流 输出电压与电容上电压的关系为 u o=-u c 而电容上电压等于其电流的积分，故
物理与电子工程学院《模拟电路》课程设计 题目:用集成运放组成的正弦波、方波、三 角波产生电路 专业电子信息工程专业 班级 14级电信1班 学号 1430140227 学生姓名邓清凤 指导教师黄川
完成日期： 2015 年 12 月 目录 1 设计任务与要求 (3) 2 设计方案 (3) 3设计原理分析 (5) 4实验设备与器件 (8) 4.1元器件的引脚及其个数 (8) 4.2其它器件与设备 (8) 5实验内容 (9) 5.1 RC正弦波振荡器 (9) 5.2方波发生器 (11) 5.3三角波发生器 (13) 6 总结思考 (14) 7 参考文献 (15)
用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路 姓名：邓清凤 电子信息工程专业 [摘要]本设计是用12V直流电源提供一个输入信号，函数信号发生器一般是指自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或仪器。电路形式可采用由运放及分立元件构成：也可以采用单片机集成函数发生器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题采用UA741芯片搭建电路来实现方波、三角波、正弦波的电路。 [关键词]直流稳压电源12V UA741集成芯片波形函数信号发生器 1 设计任务与要求 （1）并且在proteus中仿真出来在同一个示波器中展示正弦波、方波、三角波。 （2）在面包板上搭建电路，并完成电路的测试。 （3）撰写课程设计报告。 （4）答辩、并提交课程设计报告书 2 设计方案 方案一：采用UA741芯片用集成运放组成的正弦波、方波、三角波产生电路优点：分立元件结构简单，可用常用分立元器件，容易实现，技术成熟，完全能够达到技术参数的要求，造价成本低。 缺点：设计、调试难度太大，周期太长，精确度不是太高。
占空比可调的锯齿波发 生电路
一、设计任务 1、通过Multisim仿真软件设计一个锯齿波发生电路。 2、在这基础上设计一个占空比可调电路。 3、进一步了解各种运放元件的工作状态，熟练使用Multisim仿真软件。 二、设计电路 本电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。 三、电路组成 在方波发生电路中，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看成为近似三角波。但是，一方面这个三角波的线性度较差，另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。实际上，只要将方波电压作为积分运算电路的输出电压u01=Uz时，积分运算电路的输出电压u0将线性下降；而当u01=-Uz时，u0将线性上升。波形如下图所示。
四、工作原理 （A）（B） 本方案设计的电路（A）为同相输入滞回比较器，电路（B）为积分运算电路。图中滞回比较器的输出电压u01=+-Uz,它的输入电压是积分电路的输出电压u0。则阈值电压+-UT=+-(R3/R4)Uz。积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01，输出电压的表达式为u0=-1/(1/R2+1/R5)*Uz（t1-t0）+u0(t0)。积分电路反向积分，u0随时间的增长线性下降，则使公式变成为u0=1/(1/R2+1/R5)*Uz （t2-t1）+u0(t1)。U0(t1)为u01产生跃变时的输出电压。电路以上循环产生自激振荡。 当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向上的积分通路不同，就可以得到锯齿波发生电路。如图（B）、图（C）所示。 （B）
课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计 题目：多功能锯齿波发生器的设计 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
多功能锯齿波发生器的设计 一、设计任务与要求 (1)在控制开关的作用下，能实现单周期扫描、间歇扫描、连续扫描和停止扫描控制功能 (2)具有输出幅度调节、直流偏置调节和扫描周期调节功能； (3) 输出幅度在正负10V 范围内可调．线性度优于0.01％。 （4）运用集成运算放大器为主要器件。 二、方案设计与论证 锯齿波发生器是运用相关器件组合而产生的电路，其中一个非常重要的部件就是集成运算放大器，以及由集成运算放大器组成的滞回比较器、积分器。用集成运放实现的电路结构简单，调整方便。如果在三角波发生电路中,有意识地使积分电路充电和放电的时间常数相差悬殊,则在积分电路的输出端即可得到锯齿波信号。要实现幅度可调,则需将控制输出电压幅度的相应参数设置成可调参数即可。 器件与单元电路的介绍：集成运算放大器，滞回比较器，积分电路，反向比例运算电路，555定时器。 三、单元电路设计与参数计算 1.工作原理 假设初始时刻滞回比较器输出端为高电平，而且假设积分电容上的初始电压为零。由于A 1同相输入端的电压U +同时与U o1和U o 有关，根据叠加原理，可得： o 2 121o 211U R R R U R R R U ++++＝ （7） 则此时U +也为高电平。但当z 1o U U +＝时，积分电路的输出电压U o 将随着时间往负方向线性增长，U +随之减小，当减小至0==-+U U 时，滞回比较器的输出端将发生跳变，使z 1o U U -＝，同时U+将跳变为一个负值。以后，积分电路的输出电压将随着时间往正方向线性增长，U +也随之增大，当增大至0==-+U U 时，滞回比较器的输出端再次发生跳变，使z 1o U U +＝,同时U +也跳变为一个正值。然后重 复以上过程，于是可得滞回比较器的输出电压1o U 为矩形波，而由于积分电路的充放电时间不等，故积分电路输出电压Uo 为锯齿波。如图2所示：
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 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 = -Vz A2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VO 1 = -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。
课程设计说明书 课程名称：模拟电子技术课程设计 题目：多功能锯齿波发生器的设计 学生： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
多功能锯齿波发生器的设计 一、设计任务与要求 (1)在控制开关的作用下，能实现单周期扫描、间歇扫描、连续扫描和停止扫描 控制功能 (2)具有输出幅度调节、直流偏置调节和扫描周期调节功能； (3) 输出幅度在正负10V 围可调．线性度优于0.01％。 （4）运用集成运算放大器为主要器件。 二、方案设计与论证 锯齿波发生器是运用相关器件组合而产生的电路，其中一个非常重要的部件 就是集成运算放大器，以及由集成运算放大器组成的滞回比较器、积分器。用集 成运放实现的电路结构简单，调整方便。如果在三角波发生电路中,有意识地使 积分电路充电和放电的时间常数相差悬殊,则在积分电路的输出端即可得到锯齿 波信号。要实现幅度可调,则需将控制输出电压幅度的相应参数设置成可调参数 即可。 器件与单元电路的介绍：集成运算放大器，滞回比较器，积分电路，反向比 例运算电路，555定时器。 三、单元电路设计与参数计算 1.工作原理 假设初始时刻滞回比较器输出端为高电平，而且假设积分电容上的初始电压 为零。由于A 1同相输入端的电压U +同时与U o1和U o 有关，根据叠加原理，可得： o 2 121o 211U R R R U R R R U ++++＝ （7） 则此时U +也为高电平。但当z 1o U U +＝时，积分电路的输出电压U o 将随着时间 往负方向线性增长，U +随之减小，当减小至0==-+U U 时，滞回比较器的输出
端将发生跳变，使z 1o U U -＝，同时U+将跳变为一个负值。以后，积分电路的 输出电压将随着时间往正方向线性增长，U +也随之增大，当增大至0 ==-+U U 时，滞回比较器的输出端再次发生跳变，使z 1o U U +＝,同时U +也跳变为一个正值。 然后重复以上过程，于是可得滞回比较器的输出电压1o U 为矩形波，而由于积分 电路的充放电时间不等，故积分电路输出电压Uo 为锯齿波。如图2所示： 图2 锯齿波发生电路的波形图 由上图可知，当1o U 发生跳变时，锯齿波输出U o 达到最大值U om ，而1o U 发 生跳变的条件是： 0==-+U U ，将条件z 1o U U -＝，0=+U 代入（7）式，可得： m o 2 12z 211U R R R U -R R R 0+++）（＝ （8） 由此可解得锯齿波输出的幅度为：z 2 1om U R R U ＝ (9) 要使得幅度可调，由（9）式可知，改变参数1R 即可，所以实际电路中1R 采 用滑动变阻器；调节滑动变阻器即可改变锯齿波的输出幅度。从而满足设计要求。 2.各个部分组成电路及元件 集成运算放大器 图3是集成运放的符号图，1、2端是信号输入端，3、4是工作电压端，5 是输出端，在实际中还有调零端，频率补偿端和偏置端等辅助端。集成运算放大 器的输入级通常由差分放大电路组成，因此一般具有两个输入端以及一个输出 端。图中标有“+”号的是同相输入端，标有“—”号的是反相输入端，当信号 从同相端输入时，输出信号和输入信号同相，反之则反相。当集成运放工作在线
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。因此，根据正弦波与三角波的差别，将三角波分成若干段，按不同的比例衰减，就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制。 综合以上三种方案的优缺点，最终选择方案三来完成本次课程设计。 三、工作原理： 1、方波、三角波发生电路原理
目录 摘要 一、设计要求 (2) 二、设计原理 (2) 三、硬件部分 (7) 四、软件部分 (11) 五、调试过程及结果 (13) 六、实验设计总结 (14)
摘要 随着科技的发展和现代科研的需要，信号发生器已经成为了很多行业进行研究测试不可或缺的工具，但目前使用波形发生器大部分体积大，可靠性差，准确度低。因此为了实验研究方便，研制一种体积小、可靠性强、准确性高的波形发生器显得尤为重要。 Abstract With the development of technology and modern scientific research, the signal generator industry has become a lot of research and testing an indispensable tool, but most of the waveform generator using bulky, poor reliability, low accuracy. Therefore, in order to facilitate the experimental studies, the development of a small size, high reliability, high accuracy is particularly important waveform generator.
题目：单片机输出锯齿发生器 一、设计要求 （1）用单片机设计一个锯齿波发生器，要求输出频率范围为1KHz ～10KHz ；幅度范围Vpp ≈10v 连续可调；上升斜率连续可调；直流偏置±5V 连续可调 （2）选择电路方案，确定电路方案的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。 二、设计原理 根据任务书的要求，需要设计锯齿波发生器环节，输出波形还需要一种可调节电路。 锯齿波发生器原理图 2.1. 锯齿波发生器 主要有迟滞比较器和RC 充放电电路组成。比较器属于信号处理的一种，他的作用是将输入信号的电平进行比较，然后把比较的结果输出。实验采用的迟滞比较器的特点是：单输入增大及减少时，两种情况下的门限电压不相等，传输特性呈现出“滞回”曲线的形状。 控制 旋钮 CP u O
锯齿波型发生电路文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
·1设计目的·2 设计任务 ·3 锯齿波型发生电路的组成和工作原理 · 3.1锯齿波型发生电路的构成 · 3.2原理分析 · 3.3基本逻辑功能框图 ·4 锯齿波形发生电路的电路设计 · 4.1同向输入滞回比较器电路的设计 · 4.2积分运算电路的设计 ·5 锯齿波形发生电路的电路仿真及结果分析 ·6 收获、体会和建议 ·参考文献 ·附录元件清单 1、设计目的 加强学生对电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。 2、设计任务 观测波形、读取参数 3、锯齿波型发生电路的组成和工作原理
3.1、锯齿波型发生电路的构成 电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，利用三角波发生电路中积分电路反向积分速度远大于正向积分速度，或者正向积分速度远大于反向积分速度，则输出电压u0就成为锯齿波。利用二极管的单向导电性可使积分电路两个方向的积分通路不同，并使两个通路的积分电流相差悬殊，就可得到锯齿波发生电路（通常Rw远大于R3）。 3.2、原理分析 设二极管导通时的等效电路可忽略不计，电位器的滑动端移到最上端。当uo1=+Uz时，D1导通，D2截止，输出电压表达式为 uo=-1/R3*C[Uz(t1-t0)+uo(t0)] uo随时间线性下降。当Uo1=-Uz时，D2导通，D1截止，输出电压表达式为[uo=1/（R3+Rw）C]Uz(t2-t1)+uo(t1) uo随时间线性上升。由于Rw〉〉R3，uo1和uo的波形如图(1)所示。 uo1输出波形图 uo输出波形图 图1 波形图 根据锯齿波形的幅值公式：+Uom=UT=（R1/R2）Uz，-Uom=-UT=-（R1/R2）Uz以及上面的两个公式可得下降时间：T1=t1-t0=2（R1/R2）R3*C 上升时间：T2=t2-t1=2（R1/R2）*(R3+Rw)*C所以振荡周期为：T=T1+T2=2R1(2R3+Rw)*C/R2由于R3远小于Rw，所以可以人为T约等于T2。所以uo1的占空比为R3/(2R3+Rw)