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基于Multisim的非正弦波信号发生器设计与仿真作者：张爱英毛战华来源：《现代电子技术》2014年第13期摘要：在电子电路中，矩形波、三角波、锯齿波统称为非正弦波，所设计的非正弦波信号发生器以矩形波发生电路为基础，在其输出端加积分运算电路及相应的辅助电路产生三角波或锯齿波信号，辅以外围电路设计，实现信号频率、幅值、占空比调节。
在Multisim 10开发环境中搭建该电路并进行了验证分析，结果表明，电路达到了设计要求，实现了预期功能。
关键词：非正弦波；信号发生器；仿真； Multisim 10中图分类号： TN702⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）13⁃0146⁃04 Design and simulation of non⁃sinusoidal wave signal generator based on MultisimZHANG Ai⁃ying， MAO Zhan⁃hua（ College of Science and Information， Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109，China）Abstract： Rectangular wave， triangle wave and sawtooth wave are collectively referred to as non⁃sinusoidal wave in the electronic circuit. The non⁃sinusoidal signal generator designed in this paper is based on a rectangular wave generating circuit. It can generate triangle wave or sawtooth wave by adding an integral circuit and auxiliary circuit at its output end. The signal amplitude，frequency and duty ratio can be controlled by designing the auxiliary circuit. This circuit was built and analysed in the Multisim 10 development environment. The results show that the circuit meets the design requirements and can realize the expected function.Keywords： non⁃sinusoidal wave； signal generator； simulation； Multisim 100 引言在实际的电子电路应用中，除了常用的正弦波信号之外，还经常用到矩形波、三角波、锯齿波等非正弦波信号。
非正弦波产生电路(矩形波产生电路-三角波
产生电路)
在学习之前我们先来学习一下有关非正弦波形的一些知识。
矩形波、锯齿波、三角波等非正弦波，实质是脉冲波形。
我们一般用惰性元件电容C和电感L的充放电来实现。
一：非正弦波产生电路它是由积分电路和滞回比较器电路组成的。
积分电路的作用是产生暂态过程。
滞回比较器起开关作用。
即：通过开关的不断的闭合，来破坏稳态，产生暂态过程。
（1）矩形波产生电路
用滞回比较器作开关，RC组成积分电路，即可组成矩形波产生电路。
电路图如（1）所示：
工作原理：
电路是通过电阻Ro和稳压管对输出限幅，如它们的稳压值相等，则电路输出电压正、负幅度对称。
在利用数据比较器和积分电路的特性即可得到矩形波。
振荡周期计算：
它等于正半周期和服半周期的和。
我们可通过电容充放电的三要素和转换值求得。
其中:；；；
因此振荡周期：
从中我们可以看到：改变R、C或R2、R3均可改变电路的振荡周期。
我们以上所述的是建立在的基础上。
若，则产生的矩形波。
（2）三角波产生电路
用集成运放的积分电路代替矩形波产生电路的RC电路，（略加改进）即可形成。
它的电路图如图（2）所示：
它的前级集成运放组成滞回比较电路，后级组成积分电路。
它可同时产生方波(前级集成运放产生)和三角波(后级集成运放产生)。
三角波的电容充放电时间相等，若电容的充放电时间不等而且相差很大，便产生锯齿波。
模拟电子技术版）期末练习判断题一、判断题(每题1分)1.在桥式整流电路中，如用交流电压表测出变压器二次侧的交流电压为20V，则在纯电阻负载两端用直流电压表测出的电压值约为18V。
（）2. P型半导体带正电，N型半导体带负电。
3.在P型半导体中掺入高浓度的五价元素，可以改型为N型半导体。
4.硅二极管正向导通时，其两端的电压很小的变化，会引起电流较大的变化。
5. PN结正偏时，势垒电容效应明显；PN结反偏时，扩散电容效应明显。
6. PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（）7.二极管在反向电压超过最高反向工作电压U RM时会损坏。
8.半导体中空穴带正电，电子带负电。
9.二极管在工作电流大于最大整流电流I F时会损坏。
（）10.在变压器二次侧电压和负载电阻相同的情况下，因为桥式整流电路的输出电流是半波整流电路的输出电流的2倍，因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（）11.在变压器二次侧电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路的输出电流的2倍。
（）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（）12.若电源变压器二次侧电压的有效值为U2，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时2U。
（）的输出电压均为213.光电二极管是受光器件，能将光信号转换电信号。
（）14.发光二极管使用时必须反向偏置，光电二极管则应该正向偏置。
（）15.变容二极管的特点是结电容随反偏电压的大小变化。
（）16.在变压器二次侧电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路的输出电流的2倍。
（）17.二极管在工作频率大于最高工作频率f M时会损坏。
18.当输入电压为正弦波时，若PNP管共发射极放大电路发生饱和失真，则基极电流的波形将正半波削波，（）。
输出电压u o的波形将负半波削波（）19.由于发射区和集电区的杂质浓度以及面积不同，因此BJT的集电极和发射极不能互换使用。
20.阻容耦合多级放大电路各级的静态工作点Q相互独立，（）它只能放大交流信号。
6.信号发生电路【重点】自激振荡的条件、正弦波振荡电路组成及判断电路能否振荡方法。
【难点】判断电路能否振荡方法。
6.1正弦波振荡电路基本概念6.1.1 自激振荡的条件1.自激振荡现象振荡电路首先应是放大电路。
2.1=F A1=F AφA +φF =±26.1.2 自激振荡的建立及稳定过程在起振时电路必须满足F A＞1的条件。
电路起振后，振荡幅度也不会由于正反馈而无止境地增长下去，这是因为基本放大器中的三极管等器件本身的非线性或反馈支路本身与输入关系的非线性，放大倍数或反馈系数在振幅增大到一定程度时就会降低。
6.1.3 正弦波振荡电路组成及分析方法1.振荡电路组成 （1）放大电路。
（2）正反馈网络。
（3）选频网络。
（4）稳幅环节。
2.振荡电路分析方法（1）分析电路是否包含振荡电路四个组成部分。
（2）判断放大电路能否正常工作（是否有合适的静态工作点，动态信号能否输入、输出）。
（3）判断电路能否振荡（相位平衡条件，用瞬时极性法判断）。
（4）分析起振幅值条件（满足AF ＞1的幅值条件）。
（5）稳幅与稳频电路，稳幅是指起振、增幅、等幅的振荡建立过程。
（6）估算振荡频率。
自激振荡的产生o【重点】变压器反馈式、电感三点式、电容三点式正弦波振荡电路工作原理及特点，估算振荡频率。
【难点】石英晶体振荡电路工作原理。
6.2 LC 正弦波振荡电路6.2.1 LC 并联谐振电路的选频特性电路复阻抗Z 为L R CL R C Z ωωωωj j 1)j (j 1+++=通常L ω＞＞ R ，故上式可简化为)1j(CL R CL Z ωω-+=1.谐振频率及复阻抗LCf π=210 RC L Z =02.品质因数CL R CR RLQ 1100===ωω3.选频特性6.2.2变压器反馈式振荡电路1.电路组成2.振荡条件及振荡频率L＋V CCLC 并联谐振电路LLC Zωa.幅频特性LCf π=213.电路特点变压器反馈式振荡电路的特点是结构简单，容易起振，改变电容大小可方便地调节振荡频率，调频范围较宽，工作频率通常在几兆赫兹，但电路输出波形不理想，输出波形中含有较多高次谐波成分。
