锯齿波型发生电路
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波形发生电路1.绪论在人们认识自然、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,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。
波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形。
传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。
随着微电子技术的发展,运用单片机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。
与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别是操作简单方便。
在模拟电子电路中,常常把各种波形的信号,如正弦波,矩形波,三角波和锯齿波等,作为测试信号或控制信号等。
为了使所采集的信号能够用于测量,控制,驱动负载或送入计算机,常常需要将信号进行变换,如将电压变换成电流,将电流变换成电压,将电压变换成频率与之成正比的脉冲,等等。
正弦波振荡电路是在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输入电压电路。
它广泛地应用于测量,遥控,通讯,自动孔子,热处理和超声波电焊等加工设备之踪,也作为模拟电子电路的测试信号。
在实用电路中除了常见的正弦波外,还有矩形波,三角波,锯齿波,尖顶波和阶梯波。
在脉冲和数字电路中,矩形波,三角波,锯齿波等非正弦波被广泛应用。
这些波形可以由电路自激产生,也可以由正弦波转化而来。
2.设计任务学习multisim11.0软件的使用。
运用multisim11.0软件设计波形发生电路,并进行仿真分析,通过四踪示波器产生三角波.方波.锯齿波等非正弦波,改变频率观察波形输出。
锯齿波发生电路实验报告一、实验目的本实验旨在通过锯齿波发生电路的搭建和测试,深入理解锯齿波的产生原理及其特性,并掌握锯齿波信号的测量方法。
二、实验原理锯齿波是一种周期性信号,其波形类似于锯齿形,因此得名。
它在时间轴上的变化呈现出逐渐上升或下降的趋势,并在达到峰值或谷值时突然反转。
锯齿波发生电路主要由一个三角形波发生器和一个比较器组成。
三角形波发生器输出一个周期性变化的三角形波信号,而比较器则将这个三角形波信号与一个直流电压进行比较,从而产生锯齿波信号。
具体来说,当三角形波信号上升到与直流电压相等时,比较器会输出高电平;当三角形波下降到与直流电压相等时,比较器会输出低电平。
这样就可以通过不断重复这个过程来产生连续的锯齿波信号。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料:555计时器芯片、电容、电阻、比较器芯片等。
2. 按照电路图搭建锯齿波发生电路,注意连接正确性。
3. 接通电源,调节电位器使得比较器的输出波形为锯齿波。
4. 用示波器测量锯齿波的频率和幅值,并记录下来。
四、实验结果分析通过实验测量得到的锯齿波信号频率为1kHz左右,幅值为2V。
这与理论预计相符合,说明实验搭建正确,并且锯齿波发生电路能够正常工作。
同时,通过观察示波器上的波形图可以发现,锯齿波信号是一种周期性变化的信号,其上升和下降的速度都比较快,并且在达到峰值或谷值时会突然反转。
这些特点使得锯齿波信号在一些特定场合下具有重要应用价值。
五、实验总结本次实验通过搭建锯齿波发生电路并测试其输出信号,深入理解了锯齿波的产生原理及其特性,并掌握了测量锯齿波信号的方法。
同时,实验结果也验证了理论预计,说明实验精度较高。
通过本次实验,我们不仅学习了电路搭建和调试的技巧,更重要的是加深了对锯齿波信号的理解和应用。
这对于今后进行相关领域的研究和开发都具有重要意义。
锯齿波发生电路
锯齿波发生电路是一种常见的电路,它可以生成正弦、锯齿波和其他复杂波形的电信号。
它主要由电容、电阻和二极管组成,它可以实现输出电压和电流的改变,是一种非常有用的电路。
锯齿波发生电路原理
锯齿波发生电路的工作原理是由一个二极管和两个电容组成,二极管可以实现对其输入电压的放大和控制。
二极管和两个电容形成一个定时元件,可以实现正弦波或锯齿波的定时输出。
当输入电压发生变化时,二极管就会调节定时电容的电容电压,从而改变二极管的运行状态,从而调节输出电压和电流的改变,从而实现不同波形的输出。
锯齿波发生电路的应用
锯齿波发生电路在电子领域有着广泛的应用,它可以用于电源供电、接收机和发射机等设备的电路设计,还可以用于电动机的控制、手机的充电等,它可以实现电流和电压的恒定输出。
此外,锯齿波发生电路还可以用于实时数据采集,实现智能控制,可以实现实时监控,从而提高工作效率和节约能源。
总结
锯齿波发生电路是一种常用的电路,它可以实现正弦波、锯齿波和其他复杂波形的输出,可以用于电源供电、接收机和发射机等设备的电路设计,也可以实现电动机的控制、手机的充电、实时数据采集和智能控制等。
因此,锯齿波发生电路在电子领域有着重要的意义。
- 1 -。
锯齿波电路工作原理
锯齿波电路是一种产生锯齿波形的电路,其工作原理如下:
锯齿波电路主要由一个电源、一个可变阻器、一个比较器和一个集成电路组成。
首先,电源提供电流给电路。
然后,可变阻器用于调节电流的大小。
通过改变可变阻器的阻值,可以改变电流的大小,从而影响锯齿波的高度。
接下来,电流进入比较器。
比较器是一种电子元件,其主要功能是将输入信号与参考信号进行比较,并输出一个高电平或低电平的信号。
比较器的参考信号由集成电路提供。
集成电路是一个集成了多个电子元件的芯片,具有多种功能。
在锯齿波电路中,集成电路负责提供参考信号,用于控制比较器的输出。
当电流大于参考信号时,比较器将输出高电平的信号,表示锯齿波的波形处于上升状态。
当电流小于参考信号时,比较器将输出低电平的信号,表示锯齿波的波形处于下降状态。
通过不断调节可变阻器的阻值,可以实现锯齿波电路的工作。
当可变阻器的阻值逐渐增大时,锯齿波的高度也会逐渐增大,反之亦然。
最后,锯齿波的输出可以通过连接到其他电路或设备上,实现不同的应用。
实验四波形发生电路实验报告一、理论计算1.正弦振荡电路实验电路如图1所示,电源电压为±12V。
分析图1电路的工作原理,根据图中的元件参数,计算符合振荡条件的Rw值以及振荡频率f0。
该正弦振荡电路采用RC串并联选频网络,选频网络的示意图如下:当输入信号的频率足够低时,,超前,且当频率趋近于零时,相位超前趋近于+90°;当输入信号的频率足够高时,,滞后,且当频率趋近于无穷大时,相位滞后趋近于-90°。
因此,当信号频率从零逐渐变化到无穷大时,的相位将从+90°逐渐变化到-90°,故必定存在一个频率f0,当f= f0时,与同相。
RC串并联选频网络的反馈系数整理可得令,则代入上式,得出当f=f0时,,由正弦振荡电路的起振条件知,。
对于图1的正弦振荡电路,有将R3、R4代入上式,令之大于3,得Rw>10kΩ。
将R1=R2=16kΩ、C1=C2=0.01μF代入f0式,得f0=994.7Hz。
2.多谐振荡电路实验电路如图2所示。
深入分析图2所示电路的工作原理,画出Vo1、Vo2的波形,推导Vo1、Vo2波形的周期(频率)和幅度的计算公式。
再按图2中给出的元件参数计算Vo1、Vo2波形的周期(频率)、幅度,以备与实验实测值进行比较。
该电路为三角波发生电路,原理图如下:虚线左边为滞回电路,故Vo1为方波。
根据叠加原理,集成运放A1同相输入端的电位令,则阈值电压对于虚线右边的积分电路,其输入电压不是+U Z,就是-U Z,故积分电路的输出电压的波形为三角波。
设输出电压的初始值为-U T,终了值为+U T,则可解得T为矩形波、三角波共同的周期。
矩形波的幅度的理论值即为UZ,等于6V;将实验电路图中的各个参数代入各式,得UT=0.5*6=3V,故三角波的幅度理论值为3V,矩形波、三角波的周期 。
3.锯齿波发生电路锯齿波发生电路的原理图见仿真实验电路图。
设二极管导通时的等效电阻可忽略不计,当u o1=+U Z时,D3导通,D4截止,输出电压的表达式为uo随时间线性下降。
锯齿波形成电路
锯齿波产生电路可以由三角波产生电路演变而成。
下面是一个三角波形成电路:
上图中虚线左边为一同相输入滞回比较器,右边为积分运算电路。
滞回比较器的输出u o1 只有高电平和低电平两种状态。
当u o1 为高电平时,该电压通R 3 对电容器C 充电,积分器输出电压u o 线性下降;当u o1 为低电平时,电容器C 通R 3 放电,积分器的输出电压线性上升。
两电压的波形图如下所示:
由上图可见,积分器的输出电压uo便是一个三角波。
如果改变积分器的正向和反向积分的时间常数,使两者不等,那么积分器输出电压uo上升和下降的斜率便不同,这样就可得到一个锯齿波电压。
在积分器的R3和电容器C充放电回路中加入一对二极管和一个电位器RW ,调节电位器RW,便可使积分器的正,反向积分的时间常数不等,从而得到不同的锯齿波。
其电路图和相应的波形图如下所示:
由图可见,当滞回比较器输出为高电平时,充电回路为R3,D1,RW上部和电容器C ;当滞回比较器输出为低电平时,放电回路为电容器C,RW下部,D2和R3。
只要RW的上,下部电阻不等,充放电时间常数就不同,积分器输出uo便是一个锯齿波电压。
通过分
析计算,可得以下公式:下降时间T1=2R1* R3*C/R 2 上升时间T2=2R1*(R3+RW)C/R 2 振荡周期T=2R1*(2R3+RW)C/R 2。
实验一锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
(2)掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。
二、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大,锯齿波形成,同步移相等环节组成,其工作原理可参见有关《电力电子技术》教材。
三、实验内容(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。
(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形观察和分析。
四、实验设备(1)主控屏DK01;(2)DK01组件挂箱(3)DK11组件挂;(4)双踪记忆示波器;(5)数字式万用表。
五、预习要求(1)阅读本教材§3-8及电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容,弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。
(2) 掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。
六、思考题(3)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?(4)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?(5)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大?七、实验方法1、接线与开关设置将DK01面板上左上角的同步电压输入接主控制屏输出电压的U、V端,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
2、触发电路调试(1) 三相调压器逆时针调到底,合上主电路电源开关,调节主控制屏输出电压U uv=220v,并打开DK01面板右下角的电源开关。
(2) 用示波器观察各观察孔的电压波形,示波器的地线接于“7”端。
同时观察“1”、“2”孔的波形,了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。
(3) 观察“3”~“5”孔波形及输出电压u g的波形,记下各波形的幅值与宽度,比较“3”孔电压u3与u5的对应关系;3、脉冲移相范围调节将给定器的U ct输出电压调至0V,即控制电压U ct为零,用示波器观察u2电压(即“2”孔)及u2的波形,调节偏移电压U b(即调RP),使α=180O,其波形如图4-4所示。
调节给定器的电位器RP1,增加U ct,观察脉冲的移动情况,要求U ct=0时,α=180°,U ct=U max时,α=30°,以满足移相范围α=30°~180°的要求。
实验五锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的1. 熟悉锯齿波同步移相触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。
2. 掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
二、实验仪器1. DJK01电源控制屏2. DJK03晶闸管触发电路3.数字存储示波器三、实验原理锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成放大等环节组成。
其原理图如图5-1所示:图5-1: 锯齿波同步移相触发电路工作原理:由V3、VD2、C1等元件组成同步检测环节, 其作用是利用同步电压来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。
由V1、V2等元件组成恒流源电路, 当V3截止时。
恒流源对C2充电形成锯齿波;当V3导通时, 电容C2通过R3、V3放电。
调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小, 从而改变锯齿波的斜率。
控制电压、偏移电压和锯齿波电压在V5基极综合叠加, 从而构成移相控制环节, RP2、RP3分别调节控制电压和偏移电压的大小。
V6、V7构成脉冲形成放大环节, C5为强触发电容, 改善脉冲的前沿, 由脉冲变压器输出触发脉冲。
电位器RP1、RP2、RP3均已安装在挂箱的面板上, 同步变压器副边已在挂箱内部接好, 所有的测试信号都在面板上引出。
四、实验内容1.锯齿波同步移相触发电路的调试。
2.锯齿波同步移相触发电路各点电压波形的观察和分析。
五、实验步骤1.将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧, 使输出电压为200V。
不能打到“交流调速”侧, 它的输出电压为240V。
2.用两根导线将200V交流电压(A.B.C任选两相)接到DJK03的“外接220V”端。
3.按下“启动”按钮, 打开DJK03的电源开关, 这时挂件中所有触发电路都开始工作。
用数字存储示波器观察正弦波触发电路各观察点的电压波形。
4.同时观察同步电压和“TP1”点的电压波形, 了解“TP1”波形形成的原因;观察“TP1”、“TP2”点的电压波形, 了解锯齿波宽度和“TP1”点电压波形的关系;调节电位器RP1, 观测“TP2”点锯齿波斜率的变化;观察“TP3”-“TP6”点和输出电压的波形, 记下各波形的幅值和宽度, 并比较“TP3”点电压和“TP6”点电压的对应关系。
锯齿波发生电路锯齿波发生电路是一种可以产生正弦波、方波、锯齿波的电路,它普遍应用于快速相移键控技术,电子频谱仪,脉冲波形发生器和计算机系统等。
锯齿波发生电路是一种电路模块,能够在一个电流或电压量中添加锯齿状信号。
锯齿波发生电路由两种元件和一些电阻组成,通常是一个可变电容器、一个电桥和一些分压电阻组成。
锯齿波发生器的原理是电容和电桥的变化导致电路中的对称性被打破,电压相移,从而产生锯齿波。
当电容和电桥改变电路中的对称性时,将出现电压和电流的相位差,这就是锯齿波发生器的原理。
锯齿波发生电路有许多应用,其中最重要的一个应用就是激光电路,它将锯齿波发生器用于激光电路中,以实现激光发射、控制和检测。
锯齿波发生器还可以用于变频器,示波器,电磁制动器,水表,照明控制,火警系统等等。
锯齿波发生电路的设计要考虑到反馈回路的稳定性,以及电容和电阻的参数影响,这些因素对电路的功能和性能有很大的影响。
其中,反馈回路的稳定性是最重要的,锯齿波发生电路必须具有稳定的反馈回路,以确保锯齿波发生器正确地产生准确的信号。
另外,电容和电阻参数也会影响电路的性能,电容和电阻的参数必须恰当地调整,以确保电路能够正确地工作,否则可能会导致电路功能失效。
此外,电容和电阻的参数也会影响到锯齿波发生器的工作频率,电容和电阻的参数越大,产生的锯齿波的频率就越高。
因此,要想改变锯齿波发生器的频率,就必须通过调整电容和电阻的参数来实现。
总之,锯齿波发生器是一种有用及十分重要的电路,它可以产生正弦波、方波和锯齿波,广泛应用于快速相移键控技术,电子频谱仪,脉冲波形发生器和计算机系统等,但是在设计锯齿波发生电路时,要考虑到反馈回路的稳定性,以及电容和电阻参数的影响,以确保电路正确地工作。
·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
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)
调整R1和R2的阻值可以改变锯齿波形的幅值;调整R1、R2和Rw的阻值及C的容量,可以改变振荡周期;调整电位器滑动端的位置,亦可改变uo1的占空比,以及锯齿波上升和下降的斜率。
、基本逻辑功能框图
图2
4、锯齿波形发生电路的设计
、同向输入滞回比较器电路的设计(如图3)
图3同向输入滞回比较器电路
、积分运算电路的设计(如图4)
图4 积分运算电路
5、锯齿波型发生电路的仿真及结果分析
同向输入滞回比较器
输出方波电压
积分运算电路输出
锯齿波形电压
调节电位器滑动
端的位置
图5 仿真电路
图6 80%Rw
图7 20%Rw
6、收获、体会和建议
通过这次的模拟电子课程设计,我意识到了自己的不足,意识到动手能力的重要性,我们要把课堂所学知识与实践相结合,这才有利于我们今后的更好发展。
模拟电子课程设计使我受益匪浅,非常感谢老师和同学的帮助,让我丰富了知识,锻炼了自己,这是一次非常成功的课程设计,为我们的毕业设计奠
定了基础,为学好通信工程其他的专业课做了铺垫,我很高兴能做这次课设,期待我的下一次课设能做得更好!
参考文献
[1] 周常森. 电子电路计算机仿真技术.山东科技出版社
[2] 彭介华. 电子技术课程设计指导.高等教育出版社
[3] 蔡忠法. 电子技术实验与课程设计. 浙江大学出版社
[4]童诗白,华成英.模拟电子基础.第3版.高等教育出版社,2010.
[5]赵春华,张学军.Multisim9电子技术基础仿真实验.机械工业出版社,2008.
附录
元件清单(表1)
表1 元件清单。