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波形发生电路
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、三角波和正弦波的波形发生器。 指标：输出频率分别为：102H Z 、103H Z 和104Hz ；方波的输出电压峰峰值V PP ≥20V
（1）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 （2f=f 0时，F=1/
3、器。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。 （3）工作原理：
1、方波、三角波发生电路原理
该电路由滞回比较器和积分器组成。图中滞回比较器的输出电压u01=Uz ±，它的输入电压就是积
分电路的输出电压u02。则U1A 的同相输入端的电位：101202
up=1212
R u R u R R R R +++g g ,令up=un=0，则阀值电
压：1
022
R Ut u Uz R ±==±；积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01，而且不是+Uz ，就是
-Uz，所以输出电压的表达式为：
01(10)
0202(0)
82
u t t
u u t
R C
-
=-+
g
；设初态时u01正好从-Uz跃变到+Uz，
则：
(10)
02
82
Uz t t
u Ut
R C
-
=-+
g
，积分电路反向积分，u02随时间的增长线性下降，一旦u02=-Ut，在稍
减小，u01将从+Uz跃变为-Uz，使式变为：
(21)
02
82
Uz t t
u Ut
R C
-
=-
g
，积分电路正向积分，u02随时间增
长线性增大，一旦u02=+Ut，再稍微增大，uo1将从-Uz跃变为+Uz，回到初态。电路重复上述过程，因而产生自激振荡。由上分析，u01是方波，且占空比为50%，幅值为Uz
±；u02是三角波，幅值为Ut
±。
取正向积分过程，正向积分的起始值-Ut，终了值+Ut，积分时间为T/2，代入
(21)
02
82
Uz t t
u Ut
R C
-
=-
g
，
得
Uz T
Ut
+=
g1R2
R
2
图中
在
益为1。，
在ωt=50°时，输入三角波的值为uI=50/90UImax≈0.556UImax，要求输出电压
uO=0.657UImax×sin50°≈0.503UImax，可得在25°~50°段，电路的增益应为
ΔuO/ΔuI=(0.503?0.278)/(0.556?0.278)=0.809。
在ωt=70°时，输入三角波的值为uI=70/90UImax≈0.778UImax，要求输出电压
uO=0.657UImax×sin70°≈0.617UImax，可得在50°~70°段，电路的增益应为
ΔuO/ΔuI=(0617?0.503)/(0.778?0.556)=0.514。
在ωt=90°时，输入三角波的值为uI=UImax，要求输出电压uO≈0.657UImax，可得在70°~90°段，电路的增益应为ΔuO/ΔuI=(0.657?0.617)/(1?0.778)=0.180。
下页图所示是实现上述思路的反相放大电路。
图中二极管D3～D5及相应的电阻用于调节输出电压u03>0时的增益，二极管D6～D8及相应的电阻用于调节输出电压u03<0时的增益。
电压增
益为这一
点，D1
得:Vth-
则
（4
△T、△Ii0/
压Dz
③电阻为1/4W的金属薄膜电阻，电位器为精密电位器。
④电容为普通瓷片电容与电解电容。
（5）仿真与调试
按如下电路图连接
连接完成后仿真，仿真组图如下
仿真完成后开始焊接电路，焊接完成后开始调试，调试组图如下：
。
（5）总结
该设计完全满足指标要求。
第一：下限频率较高：70hz。
原因分析：电位器最大阻值和相关电阻阻值的参数不精确。
改进：用阻值精密电位器和电阻。
第二：正弦波在10000HZ时，波形已变坏。
原因分析：折线法中各电阻阻值不精准,TL082CD不满足参数要求。
改进:采用精准电阻,用NE5532代替TL082CD。.
（6）心得体会
“失败乃成功之母”。从始时的调试到最后完成课程设计经历了多次失败。不能半途而废，永不放弃的精神在自己选择的道路上坚持走下去！在这次设计过程中，体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用。并且从设计中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。时，这次模拟电子课程设计也让我认识到以前所学知识的不深入，基础不够扎实，以致于这次在设计电路图的时候，需要重复翻阅课本的知识。我深深知道了知识连贯运用的重要性。
（7
1、童诗白、华成英，《模拟电子技术基础》
2、吴慎山，《电子技术基础实验》
3、周誉昌、蒋力立，《电工电子技术实验》
4、广东工业大学实验教学部，《Multisim电路与电子技术仿真实验》
元件类型元件序号元件型号数量
集成运放U1A、U2B、U3A、U4B TL082CD 2
稳压管D1D2 1N4742A 2
二极管D3D4D5D6D7D8 1N4007 6
电解电容C1 100UF 1
瓷介电容C2 100NF 1