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模电多种波形发生器

模电多种波形发生器
模电多种波形发生器

辽宁工业大学

模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:函数信号发生器的设计与制作

院(系):工程技术学院

专业班级:电气工程及自动化

学号: 11

学生:吴小强

指导教师:(签字)

起止时间:2013.06.24—2013.07.5

课程设计(论文)任务及评语

院(系):工程技术学院教研室:电子信息工程

学号111902011 学生吴小强专业班级电气工程及自动化

课程设计

题目

函数信号发生器的设计与制作

课程设计(论文)任务

设计任务:

1.波形的产生及变换电路是应用极为广泛的电子电路,现设计并制

作能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的函数发生

器。

2.设计电路所需的直流稳压电源。

功能要求:

1.输出的各种波形工作频率围0.02Hz~1kHz连续可调。

2.正弦波幅值±18V,失真度小于3%。

3.方波幅值±18V。

4.三角波幅值18V;各种输出波形幅值均连续可调。

设计要求:

1 .分析设计要求,明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。

2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。

3 .设计各单元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。

4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。

指导教师评语

及成绩成绩:指导教师签字:

年月日

摘要

在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。

信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。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。例如在通信、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,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功或大或小、频率或高或低的振荡器。函数信号发生器的实现方法通常有以下几种:

(1)用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试。(2)可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功能较少,精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。(3)利用单片集成芯片的函数发生器:能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试. (4)利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。

目录

一、设计要求 (2)

二、设计的作用、目的 (2)

三、性能指标 (2)

四、设计方案的选择及论证 (3)

五、函数发生器的具体方案 (3)

1.总的原理框图及总方案 (3)

2.各组成部分的工作原理 (3)

2.1 方波发生电路 (3)

2.2角波发生电路 (3)

2.3正弦波发生电路 (3)

2.4直流稳压电源的设计 (3)

2.5方波---三角波转换电路的工作原理 (3)

2.6三角波—正弦波转换电路工作原理 (3)

3.总电路图 (3)

六、实验结果分析 (3)

七、实验总结 (3)

八、参考资料 (3)

函数信号发生器设计报告

一、设计要求

1. 用集成运放组成正弦波、方波和三角波发生器。

2. 幅值和频率自定义。

3. 正弦波、方波和三角波的幅值、频率可调。

二、设计的作用、目的

1. 掌握函数信号发生器工作原理。

2. 熟悉集成运放的使用。

3. 熟悉Multisim软件。

三、性能指标

1.输出波形:正弦波、方波、三角波等;

2.频率围:0.02~100 HZ

3.输出电压:方波U=18,三角波U=18V,正弦波U=18V;

四、设计方案的选择及论证

函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,

使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。

产生正弦波、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等等。

方案一: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过积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。

方案二:文氏桥振荡器产生正弦波输出,用集成运放构成电压比较器,将正弦波信号变换成方波信号输出。用运放构成积分电路,将方波信号变换成三角波信号输出。

方案二同方案一比较,对于三角波的产生有一定的麻烦,因为题目需要频率为连续可调,但幅度稳定性难以达到要求;方案一由于采用运算放大器组成积分电路,因此可实现恒流充电,使三角波线性大为改善。由此,本设计采用方案一

五、函数发生器的具体方案

总体设计方案及框图

多波形信号发生器方框图如图1.1所示。

本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。并采用先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法:

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,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。设计差分放大器时,传输特性曲线要对称、线性区要窄,输入的三角波的的幅度Um 应正好使晶体管接近饱和区或截止区。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

2.各组成部分的工作原理

方波 三角波 正弦波

比较器 积分器 差分放大器

图1.1 总体设计方案框图

直流电源

2.1 方波发生电路

从一般原理来分析,可以在滞回比较器电路的基础上,靠正反馈和RC充放电回路组成矩形波发生电路,由于滞回比较器的输出只有两种可能的状态,高电平或低电平,两种不同的输出电平式RC电路进行充电和放电,于是电容上的电压降升高或降低,而电容的电压又作为滞回比较器的输入电压,控制其输出端状态发生跳变,从而使RC电路由充电过程变成放电过程或相反,如此循环往复,周而复始,最后在滞回比较器的输出端即可得到一个高低电平变化周期性交替的方波信号.方波发生电路仿真电路模型如图5-1和5-2所示

图5-1

图5-1

多种波形发生器

多种波形发生器 波形发生器被广泛用于各大院校的教学和科研场所的研究。 我们通过对实验的认识和对资料的查询,选择利用脉冲数字电路原理设计了多种波形发生器,该发生器通过555数字芯片构成多级振荡器,组成RC积分电路来 分别实现方波、三角波和正弦波的输出。它的制作成本不高,电路简单,使用方便,有效的节省了人力,物力资源,具有实际的应用价值。 一、总体方案的选择 对于设计我们的思路是应用555定时器,组成RC振荡电路,从而使直流信号变成所需要的振荡信号,从而实现多种波形的转化和输出。 1.拟定系统方案框图 (1)方案一: 实验原理: 用555定时器组成振荡器形成方波信号,以方波作为输入信号进入积分电路产生并输出三角波,然后,将三角波作为一个输入信号,进入另外一个积分电路,产生并输出一个正弦波。 原理框架图: 方波输出三角波输出正弦波输出

设计指标: 正弦波输出振荡频率为500HZ,三角波方波输出频率为500HZ—1000HZ,三角波幅值范围2V—2V。 (2)方案二: 实验原理: 用555定时器组成振荡器形成方波信号,以此方波信号作为积分电路的输入信号,通过积分电路输出三角波信号;而另一条路径的方波信号作为滤波电路的输入信号,通过输入滤波电路产生并输出正弦波。 原理框架图: 方波信号三角波信号正弦波信号 设计指标: 正弦波输出振荡频率为500HZ,三角波方波输出频率为500HZ—1000HZ,三角波幅值范围2V—2V。

2.方案的分析和比较 (1)方案一: 方案一所涉及的电路主要是集中于555定时器所发出的方波信号,555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。因此该方案比较稳定,同时,该电路的设计思路使输出的波形比较稳定,同时,便于安装和检查。虽然多了一个积分电路,但使其性能和稳定性增加。同时,通过方案一的电路可以很方便的输出三个波形的电路,实用效率高,同时,整体性和集成性强。经济性更好。 (2)方案二: 与方案一很相似,但其使用的是滤波电路来实现方波转化成正弦波。比较后这种电路比较经济实用,但由于滤波电路的使用取决于很多外部条件,同时,滤波电路的使用是整套方案不易于构成整体,相对方案一其稳定性和整体性集成性较低。 通过比较,我选择方案一。 二、单元电路的设计 1.方波发生电路 (1)核心元件的选择 555定时器: 由于使用了比较常见,但我们还没有接触到的555定时器,特做以说明 555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便,所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制等许多领域中都得到了应用。

555定时器产生三种波形发生器

目录 摘要 (2) 第一章方案提出 (3) 第二章电路的基本组成及工作原理 (4) 第一节系统组成框图 (4) 第二节方波的产生 (5) 第三节由方波输出为三角波(利用积分器来实现) (7) 第四节由三角波输出正弦波 (9) 第三章 555定时器的介绍 (10) 第一节电路组成 (11) 第二节引脚的作用 (12) 第三节基本功能 (13) 第四章元件清单 (15) 第五章总结 (16) 附录及参考文献 (17) 第一节附录 (17) 一多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器 (17) 二电路原理图 (19) 第二节参考文献 (20)

摘要 各种电器设备要正常工作,常常需要各种波形信号的支持。电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。在电器设备中,这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路,又称为振荡器或波形发生器。 在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。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。 波形发生器通过与波形变换电路相结合,它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形,能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。例如在通信、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,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。 关键字:方案确定、参数计算、信号、发生器等。

简易波形发生器设计

摘要:单片机主要面对的是测控对象,突出的是控制功能,所以它从功能和形态上来说都是应测控领域应用的要求而诞生的。随着单片机技术的发展,它在芯片内部集成了许多面对测控对象的接口电路,如ADC、DAC、高速I/O接口、脉冲宽度调制器(Pulse Width Modulator,PWM)、监视定时器(Watch Dog Timer,WDT)等。这些对外电路及外设接口已经突破了微型计算机传统的体系结构,所以单片机也称为微控制器(Micro Controller)。 关键词:中央处理器;随机存储器;只读存储器

引言:一般函数发生器是由硬件组成的,它的输出频率范围宽,各项指标高,性能优良,因而在对输出波形要求较高的地方被广泛应用,这种仪器的缺点是电路复杂,成本高,输出波形种类不多,不够灵活。在对波形指标要求不高,频率要求较低的场合,可以用单片机构成一个波形发生器。产生所需要的各种波形,这样的函数发生器靠软件产生各种波形,小巧灵活,便于修改,且成本低廉,容易实现。 1设计概述 1.1 课程设计的目的 通过对本课题的设计,掌握A/D,D/A转换的应用,用单片机产生各种波形的方法及改变波形频率的方法。熟悉单片机应用系统的设计以及软硬件的调试。单片机本身并没有开发能力,必须借助开发工具即硬件开发环境才能进行开发。单片机的硬件开发环境有PC机、编程器和仿真机等。 1.2 设计的内容、要求 设计一个简易波形发生器,要求该系统能通过开关或按钮有选择性的输出正弦波、三角波、方波、及阶梯波等四种波形,并且这四种波形的频率均可通过输入电位器在一定范围内调节。 对于四种波形的切换,用两个开关的四种状态来表示(或用按钮)。选用常用的A/D转换芯片0809来实现模拟量的输入。D/A转换器选用0832来输出波形。

多路波形发生器及测频电路制作

多路波形发生器及测频电路制作 日期:2014.7.30 1 实验目的与意义 此次小学期是运用本学期所学模电和数电的知识进行实践,来制作多路波形发生器及测频电路。通过小学期的实习来进一步稳固所学知识和了解仿真与实际

的差距,从而达到结合实际学有所用。 2 实验内容和步骤 2.1 1、完成组合函数信号发生器的软件仿真及硬件制作。 2、对上述三种波形进行自动巡环切换输出,具有自动等时间间隔选通输出给同一个 测试端,并在示波器上显示相应输出波形。 2.2实验指标 1、每种波形的频率范围:10Hz—999Hz; 2、至少产生三种波形,例如矩形波,三角波,正弦波等; 3、三角波和正弦波的峰值≥2V,矩形波的峰值3V~5V; 4、具有自动选通功能; 5、显示读数稳定,每种波形显示时间为10秒; 6、电路布局整体美观,合理。 2.3实验思路 图1 2.4实验原理 1、波形发生器

图2 通过中间的积分起震器产生振荡反馈至第一个运放激励产生方波,然后方波经过积分电路产生三角波,三角波再经过第三个滤波器产生正弦波。其中R7与C1决定了起震频率。把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统,如图所示,则比较器1A输出的方波经积分器2A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、方波发生器。图为方波、三角波发生器输出波形图。由于采用运放组成的积分电路,因此可实现恒流充电,使三角波线性度大大改善。 电路振荡频率:f 0=R 2 /4R 1 (R f +R w )C f 方波幅值:U’ om =±U Z 三角波幅值:U om = U Z R 1 /R 2 调节RW可以改变振荡频率,改变比值 R 1/R 2 可调节三角波的幅值

555构成的多种波形发生器电路

555构成的多种波形发生器电路(二) 555构成的多种波形发生器(一)

TL431高精度的恒流源电路

单电源同相输入式交流放大电路图 时间:2011-02-05 08:45来源:未知作者:电路图点击:12次 电源Vcc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位由于C隔直流,使RF引入直流全负反馈。所以,静态时运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压串联负反馈。放大电路的电压增益为 放大电路的输入电阻Ri=R1/R2/rif≈R1/R2, 放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。

负电压的产生电路图(非常好) 时间:2011-02-13 07:24来源:未知作者:电路图点击:97次 正电压的用处不用我说了,在电子电路中我们常常需要使用负的电压,比如说我们在使用运放的时候常常需要给他建立一个负的电压。下面就简单的以正5V电压到负电压5V为例说一下他的电路。 通常我需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片,但这些芯片都比较贵比如ICL7600,LT1054等等。哦差点忘了MC34063了这个芯片使用的最多了,关于34063的负压产生电路我这里不说了在datasheet中有的。下面请看我们在单片机电子电路中常用的两种负压产生电路。 现在的单片机有很多都带有了PWM输出,我们在使用单片机的时候PWM很多时候是没有用到的用他辅助产生负压是不错的选择。 上面的电路是一个最简单的负压产生电路了。他使用的原件是最少的了我们只需要给他提供1kHZ左右的方波就可以了,相当的简单。这里需要注意这个电路的代负载能力是很弱的,同时在加上负载后电压的降落也比较大。

简易波形发生器设计报告

电子信息工程学院 硬件课程设计实验室课程设计报告题目:波形发生器设计 年级:13级 专业:电子信息工程学院学号:201321111126 学生姓名:覃凤素 指导教师:罗伟华 2015年11月1日

波形发生器设计 波形发生器亦称函数发生器,作为实验信号源,是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。 波形发生器一般是指能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形的电路。产生方波、三角波、正弦波的方案有多种,如先产生正弦波,再通过运算电路将正弦波转化为方波,经过积分电路将其转化为三角波,或者是先产生方波-三角波,再将三角波变为正弦波。本课程所设计电路采用第二种方法,利用集成运放构成的比较器和电容的充放电,实现集成运放的周期性翻转,从而在输出端产生一个方波。再经过积分电路产生三角波,最后通过正弦波转换电路形成正弦波。 一、设计要求: (1) 设计一套函数信号发生器,能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形; (2) 输出信号的频率要求可调; (3) 根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (4) 在面包板上搭出电路,最后在电路板上焊出来; (5) 测出静态工作点并记录; (6) 给出分析过程、电路图和记录的波形。 扩展部分: (1)产生一组锯齿波,频率范围为10Hz~100Hz , V V 8p -p =; (2)将方波—三角波发生器电路改成矩形波—锯齿波发生器,给出设计电路,并记录波形。 二、技术指标 (1) 频率范围:100Hz~1kHz,1kHz~10kHz ; (2) 输出电压:方波V V 24p -p ≤,三角波V V 6p -p =,正弦波V V 1p -p ≥; (3) 波形特性:方波s t μ30r < (1kHz ,最大输出时),三角波%2V <γ ,正弦波y~<2%。 三、选材: 元器件:ua741 2个,3DG130 4个,电阻,电容,二极管 仪器仪表: 直流稳压电源,电烙铁,万用表和双踪示波器 四、方案论证 方案一:用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波,经过滞回比较器输出方波,方波在经过积分器得到三角波。

基于51单片机的波形发生器的设计讲解

目录 1 引言 (1) 1.1 题目要求及分析 (1) 1.1.1 示意图 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 波形发生器系统设计方案 (2) 2.1 方案的设计思路 (2) 2.2 设计框图及系统介绍 (2) 2.3 选择合适的设计方案 (2) 3 主要硬件电路及器件介绍 (4) 3.1 80C51单片机 (4) 3.2 DAC0832 (5) 3.3 数码显示管 (6) 4 系统的硬件设计 (8) 4.1 硬件原理框图 (8) 4.2 89C51系统设计 (8) 4.3 时钟电路 (9) 4.4 复位电路 (9) 4.5 键盘接口电路 (10) 4.7 数模转换器 (11) 5 系统软件设计 (12) 5.1 流程图: (12) 5.2 产生波形图 (12) 5.2.1 正弦波 (12) 5.2.2 三角波 (13) 5.2.3 方波 (14) 6 结论 (16) 主要参考文献 (17) 致谢...................................................... 错误!未定义书签。

1引言 1.1题目要求及分析 题目:基于51单片机的波形发生器设计,即由51单片机控制产生正弦波、方波、三角波等的多种波形。 1.1.1示意图 图1:系统流程示意图 1.2设计要求 (1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。 (2) 用键盘控制上述三种波形(同周期)的生成,以及由基波和它的谐波(5次以下)线性组合的波形。 (3) 系统具有存储波形功能。 (4) 系统输出波形的频率范围为1Hz~1MHz,重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz,非正弦波的频率按照10次谐波来计算。 (5) 系统输出波形幅度范围0~5V。 (6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。

模电课程设计-波形发生器

一、设计题目 波形发生电路 二、设计任务和要求 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;输出电压峰峰值V PP≥20V 三、原理电路设计: (1)方案的提出 方案一: ①先由文氏桥振荡产生一个正弦波信号(右图) 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由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。(下图) 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。(电路图与方案二相同) ②用折线法把三角波转换成正弦波。(下图)

(2)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、时,F=1/3、Au=3。然而,起振条件为Au略大于3。实际操作时,C1=C2。即f=f 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。比较器输出的风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102H Z、103H Z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,便于集成化。 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)单元电路设计

运放组成的波形发生器电路设计

运放组成的波形发生器电 路设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

运放组成的波形发生器电路设计、装配与调试 1. 运放组成的波形发生器的单元电路 运放的二个应用:⑴ 线性应用-RC 正弦波振荡器 ⑵ 非线性应用-滞回比较器 ⑴ RC 正弦波振荡器 RC 桥式振荡电路如图3-9所示。 图3-9 RC 桥式振荡电路 RC 桥式振荡电路由二部分组成: ① 同相放大器,如图3-9(a )所示。 ② RC 串并联网络,如图3-9(b )所示。 或图3-9(c )所示,RC 串并联网络与同相放大器反馈支路组成桥式电路。 同相放大器的输出电压uo 作为RC 串并联网络的输入电压,而将RC 串并联网络的输出电压作为放大器的输入电压,当f=f 0时, RC 串并联网络的相位移为零,放大器是同相放大器,电路的总相位移是零,满足相位平衡条件,而对于其他频率的信号,RC 串并联网络的相位移不为零,不满足相位平衡条件。由于RC 串并联网络在 f=f 0 时的传输系数F =1/3,因此要求放大器的总电压增益Au 应大于3,这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。由R 1、R f 、V 1、V 2及R 2构成负反馈支路,它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器。 只要适当选择R f 与R 1的比值, 就能实现Au>3的要求。其中,V1、V2和R 2是实现自动稳幅的限幅电路。 1 1R R A f u + =RC f π210=

① 振荡原理 RC 桥式振荡电路如图3-9所示。根据自激振荡的条件,φ=φa+Φf=2πn ,其中RC 串并联网络作为反馈电路,当f=fo 时,φf=0°,所以放大器的相移应为φa=0°,即可用一个同相输入的运算放大器组成。又因为当f=fo 时,F=1/3,所以放大电路的放大倍数A ≥3。起振时A>3,起振后若只依靠晶体管的非线性来稳幅,波形顶部容易失真。为了改善输出波形,通常引入负反馈电路。其振荡频率由RC 串并联网络决定,图3-9(c )为RC 桥式振荡电路的桥式画法。RC 串并联网络及负反馈电路中的Rf+'2 R 、R1正好构成电桥四臂,这就是桥式振荡器名称的由来。在RC 串并联网络中, 取C C C R R R ====2121, 当虚部为零,即)/(11221C R C R ωω=时,3/1=F ② 稳幅原理 V 1、V 2和R 2是实现自动稳幅的限幅电路。V 1、V 2仅一只导通,导通的二极管和R 2并联等 效电阻为'2R 。根据同相放大器的放大倍数计算公式:1 ' 2 1R R R A f ++=可知输出电压幅度与 '2 R 有关。 )1()1(1 11111// 1 2 121211222211 222 2122 22 2221 11C R C R j R R C C C R j R C j R C R j R Z Z Z U U F C R j R C j R Z C j R Z o f ωωωωωωωω-+++ =++ ++= +==+= =+=?? ?

模电课程设计(波形发生器)

课程设计 课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形发生电路_ 学生学院物理与光电工程学院 专业班级电子科学与技术(5)班 学号 学生姓名 指导教师 2013-12-10

一、题目: 波形发生电路 二、设计任务与技术指标 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正弦波、方波和三 角波的波形发生器。 基本指标: 1、输出的各种波形基本不失真; 2、频率范围为50H Z ~20KH Z ,连续可调; 3、方波和正弦波的电压峰峰值V PP >10V ,三角波的V PP >20V 。 三、电路设计及其原理 1) 方案的提出 方案一 ①用RC 桥式振荡器产生正弦波。 ②正弦波经过一个过零比较器产生方波。 ③方波通过积分运算产生三角波。 方案二 ①由滞回比较器和积分运算构成方波和三角波发生电路。(如图1所示) ②再由低通滤波把三角波转成正弦波。 方案三 ①由滞回比较器和积分运算构成方波和三角波发生电路。(同方案二) ②利用折线法把三角波转换成正弦波。(如图2所示) 图1 图3 图2

2)方案的比较 方案一中以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络、并引入电压串联负反馈,从而产生正弦波。为了稳定正弦波幅值,一般要在反馈电阻一边串联一对反向的并联二极管,但这样会使正弦波出现交越失真。R1/R2=2时,起振很慢; R1/R2>2时,正弦波会顶部失真。调试困难。还有,RC桥式振荡器对同轴电位器的精确度要求较高,否则,正弦波很容易失真。 方案二的低通滤波产生正弦波适宜在三角波频率固定或变化小时使用,而本次课程设计要求频率50Hz-20KHz,显然不适合。 方案三滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,这样就形成方波发生器和三角波发生器。滞回比较器输出的方波经积分产生三角波,三角波又触发比较器自动翻转成方波。 另外,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,便于集成化。虽然反馈网络中电阻的匹配困难,但可以通过理论计算出每个电阻阻值后再调试。这样可以省下很多功夫。 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)单元电路设计 方波---三角波产生电路

多种波形发生器的设计与制作

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。

模电波形发生器课程设计

电子技术课程设计报告书 课题名称 波形发生器的设计 姓 名 学 号 学 院 通信与电子工程学院 专 业 通信工程 指导教师 周来秀讲师 2011年 12月 16日 ※※※※※※※※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※※※※※※※※ 2010级通信工程专业模拟电子技术课程设计

波形发生器的设计 1.设计目的 (1)进一步学习和掌握电子电路的工作原理,培养学生设计电子电路的能力;(2)学会使用Multisim11软件做仿真实验,修改、完善、验证和实现电路的设计方案; (3)掌握波形发生器的结构。 2.设计思路 (1)设计电压比较器和积分电路; (2)将两个电路组合成波形发生器。 (3)进行输出仿真,并写出设计总结报告。 3.设计过程 3.1设计电路原理框图 本文设计的波形发生器主要由电压比较器、积分电路等部分组成,其原理框图如图1所示。其中,电压比较器为积分电路提供相对稳定的电压;积分电路为电容器提供正向和反向充电。 图1 电路原理框图 3.2电压比价器的选择 单门限电压比较器虽然电路简单,灵敏度高,但是当输入信号中含有干扰信号时,在输入接近门限电压时,输出就会时正时负,极不稳定,抗干扰性极差。而迟滞比较器(在单门限电压比较器的基础上引入正反馈网络),由于正反馈网络的存在,使得它的门限电压随输出电压的变化而变化,这样就使得它的抗干扰能力大大增强。所以,设计采用如图2所示的迟滞比较器。

图2迟滞比较器 3.3 积分电路的设计 积分电路有求和积分电路和基本积分电路,根据实际需要来选择,本次设计是要对输出电压进行波形变换,所以选用基本积分电路。在选择电容的材料时,考虑到积分电容的漏电阻对积分电路的输出电压影响较大,为了提高运算的精确度,所以应选择漏电小、质量好的云母电容进行积分。综上所述,设计采用如图3所示的积分电路。 图3积分电路 3.4总电路图 总电路图如图4所示。

多种波形发生器_设计论文

《电子技术》 课程设计说明书 题目名称:多种波形发生器的设计姓名:xxx 学号:xxx 班级:xxx 指导教师:xxx 2013年1 月 4 日

摘要 波形发生器是一种能够产生大量标准信号和用户定义信号,具有高精度、可重复性、易操作性、对频率、幅值、相移、波形进行动态及时的控制的一类新型信号源。 本设计的设计方案是把滞回比较器和积分器首尾相接组成一个正反馈闭环系统,则比较器输出的方波经过积分器可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成法波;三角波—正弦波的转换电路主要由差分放大电路来完成,差分放大电路具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力强等优点。特别是作为直流放大器,可以有效抑制零点漂移,因此可以将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。 关键词:信号源;滞回比较器;积分器;波形发生器 多种波形发生器的设计背景 波形发生器是随着众多领域对于复杂的、可由用户定义的测试波形的需要而形成和发展起来的,它的主要特点是可以产生任何一种特殊波形,输出信号的频率、电平以及平滑低通滤波的截至频率也可以作到程序设置,因此在机械性能分析、雷达和导航、自动测试系统等方面得到广泛的应用。而对AWG的控制、数据传输、输出信号的频率和电平设置都可以通过微机打印口在EPP工作模式下设计完成。这样不仅具有设计简单,占用微机资源较少的优点,而且操作简单,使用方便,易于硬件升级。 波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号,具有高精度、可重复性、易操作性、连续的相位变换和频率稳定性,还可以对频率、幅值、相移、波形进行动态及时的控制。随着不断进步的计算机技术和微电子技术在测量仪器中的应用而形成和发展起来的一类新型信号源。

简易波形发生器的设计

目录 第一章单片机开发板 (1) 1.1 开发板制作 (1) 1.1.1 89S52单片机简介 (1) 1.1.2 开发板介绍 (2) 1.1.3 89S52的实验程序举例 (3) 1.2开发板焊接与应用 (4) 1.2.1开发板的焊接 (4) 1.2.2开发板的应用 (5) 第二章函数信号发生器 (7) 2.1电路设计 (7) 2.1.1电路原理介绍 (7) 2.1.2 DAC0832的工作方式 (9) 2.2 波形发生器电路图与程序 (10) 2.2.1应用电路图 (10) 2.2.2实验程序 (11) 2.2.3 调试结果 (15) 第三章参观体会 (16) 第四章实习体会 (17) 参考文献 (18)

第一章单片机开发板 1.1 开发板制作 1.1.1 89S52单片机简介 图1.1 89s52 引脚图 如果按功能划分,它由8个部件组成,即微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EP ROM)、I/O口(P0口、P1口、P2口、P3口)、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器(SF R)的集中控制方式。 各功能部件的介绍: 1)数据存储器(RAM):片内为128个字节单元,片外最多可扩展至64K字节。 2)程序存储器(ROM/EPROM):ROM为4K,片外最多可扩展至64K。 3)中断系统:具有5个中断源,2级中断优先权。 4)定时器/计数器:2个16位的定时器/计数器,具有四种工作方式。 5)串行口:1个全双工的串行口,具有四种工作方式。 6)特殊功能寄存器(SFR)共有21个,用于对片内各功能模块进行管理、监控、监视。 7)微处理器:为8位CPU,且内含一个1位CPU(位处理器),不仅可处理字节数据,还可以进行位变量的处理。 8)四个8位双向并行的I/O端口,每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。这四个端口的功能不完全相同。 A、P0口既可作一般I/O端口使用,又可作地址/数据总线使用; B、P1口是一个准双向并行口,作通用并行I/O口使用; C、 P2口除了可作为通用I/O使用外,还可在CPU访问外部存储器时作高八位地址线使用; D、P3口是一个多功能口除具有准双向I/O功能外,还具有第二功能。 控制引脚介绍: 1)电源:单片机使用的是5V电源,其中正极接40引脚,负极(地)接20引脚。 2)时钟引脚XTAL1、XTAL2时钟引脚外接晶体与片内反相放大器构成了振荡器,它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。 振蒎电路:单片机是一种时序电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,

模电多种波形发生器

辽宁工业大学 模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:函数信号发生器的设计与制作 院(系):工程技术学院 专业班级:电气工程及自动化 学号: 11 学生姓名:吴小强 指导教师:(签字) 起止时间:2013.06.24 —2013.07.5

I经乂咪収翼辽宁工业大学课程设计说明书(论文) 课程设计(论文)任务及评语 院(系):工程技术学院教研室:电子信息工程

辽宁工业大学课程设计说明书(论文) 摘要 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展, 用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。 信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的 应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。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。例如在通信、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,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功或大或小、频率或高或低的振荡器。函数信号发生器的实现方法通常有以下几种: (1)用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试。(2)可以由晶体管、运放IC等通用器件制作, 更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC, 如L8038、BA205、XR2207/2209 等,它们的功能较少,精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。(3)利用单片集成芯片的函数 发生器:能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试? (4)利用专用 直接数字合成DDS芯片的函数发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较咼。

四种波形发生器

学号 XXXX大学 单片机原理及应用A课程设计 设计说明书 四种波形发生器 起止日期:2017 年 5 月29 日至2017 年 6 月9日 学生 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2017年6月9 日

目录 绪论 (1) 1、设计目的 (2) 2、课程设计题目和实现目标 (3) 3、设计方案 (4) 4、主要芯片介绍 (5) 4.程序流程图 (9) 5、Proteus仿真原理图 (10) 6、设计心得体会 (11) 参考文献 (12)

绪论 近年来,随着电子技术和微机计算机的迅速发展,单片机的档次不断提高,其应用领域也在不断的扩大,已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到了广泛的应用,成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。单片机即单片微型计算机。(Single-Chip Microcomputer ),是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小,成本低,功能强,广泛应用于工业自动化上和智能产品。本次基于51系列单片机实验平台开发课程设计,是根据我们所学习的单片机课程,按照大纲要求对我们进行的一次课程检验,是进行单片机课程训练的必要任务,也对我们掌握单片机应用有很大的帮助。掌握单片机技术是一门不可或缺的技术,对我们将来的工作以及生活和学习都有很密切的联系。实验主要包括,以STC89C52RC 单片机作为核心板,实现电路原理图设计,LCD显示模块、串口通信模块、数码管显示模块、LED流水灯、按键操作等电路的设计、焊接与仿真。编程软件采用keil 4及proteus 7.8仿真软件进行仿真。

波形发生器课程设计

1.设计题目:波形发生电路 2.设计任务和要求: 要求:设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。 基本指标:输出频率分别为:102H Z 、103H Z ;输出电压峰峰值V PP ≥20V 3.整体电路设计 1)信号发生器: 信号发生器又称信号源或振荡器。按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波。通过模拟电子技术设计的波形发生器是一个不需要外加输入信号,靠自身振荡产生信号的电路。2)电路设计: 整体电路由RC振荡电路,反相输入的滞回比较器和积分电路组成。 理由:a)矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分; b)产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈; c)输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。 RC振荡电路:即作为延迟环节,又作为反馈电路,通过RC充放电实现输出状态的自动转换。 反相输入的滞回比较器:矩形波产生的重要组成部分。 积分电路:将方波变为三角波。 3)整体电路框图: 为实现方波,三角波的输出,先通过 RC振荡电路,反相输入的滞回比较器得到方波,方波的输出,是三角波的输入信号。三角波进入积分电路,得出的波形为所求的三角波。其电路的整体电路框图如图1所示:

图1 4)单元电路设计及元器件选择 a ) 方波产生电路 根据本实验的设计电路产生振荡,通过RC 电路和滞回比较器时将产生幅值约为12V 的方波,因为稳压管选择1N4742A (约12V )。电压比较电路用于比较模拟输入电压与设定参考电压的大小关系,比较的结果决定输出是高电平还是低电平。滞回比较器主要用来将信号与零电位进行比较,以决定输出电压。图3为一种滞回电压比较器电路,双稳压管用于输出电压限幅,R 3起限流作用,R 2和R 1构成正反馈,运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区,而当u n >u p 时工作在负饱和区。从电路结构可知,当输入电压u in 小于某一负值电压时,输出电压u o = -U Z ;当输入电压u in 大于某一电压时,u o = +U Z 。运算放大器在两个饱和区翻转时u p =u n =0,由此可确定出翻转时的输入电压。u p 用u in 和u o 表示,有 2 1o 1in 22 1o 2 in 1p 111 1R R u R u R R R u R u R u ++= ++= 根据翻转条件,令上式右方为零,得此时的输入电压 th Z 2 1 o 21in U U R R u R R u ==-= U th 称为阈值电压。滞回电压比较器的直流传递特性如图4所示。设输入电压初始值小于-U th ,此时u o = -U Z ;增大u in ,当u in =U th 时,运放输出状态翻转,进入正饱和区。如果初始时刻运放工作在正饱和区,减小u in ,当u in = -U th 时,运放则开始进入负饱和区。 RC 振荡电路 积分电路 方波 三角波 反相输入的滞回比较 生成 生成 输入 积分电路 输入

键盘控制的多种波形发生器要点

课程设计量化评分标准 指指导导老老师师评评语语:: 指标 最高分 评分要素 评分 方案设计 35 方案选择合理,分析、设计正确,原理清楚, 电路、程序流程图清晰,结构合理,程序简洁、正确。 调试 15 过程清晰,调试方案设计合理,测试点选择适当,程序编写正确,调试步骤清楚。 结果 20 电路及程序运行结果正确,达到预期效果。 设计报告 20 报告结构严谨,逻辑严密,论述层次清晰, 语言流畅,表达准确,重点突出,报告完全符合规范化要求,用计算机打印成文。 工作态度 10 工作态度认真,按时完成设计任务,是否独立完成。 总 评 成 绩

设计题目:键盘控制的多种波形发生器 摘要 本文以STC89C52单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、三角波、三角波、方波及其他任意波形。本系统以单片机AT89S51为系统的控制核心,结合D/A转换芯片DAC0832设计一个简易低频信号源的设计,通过CH451外接键盘控制选择多种波形发生,用示波器观察输出波形。 关键词:信号源STC89C52 DAC0832 CH451 一、要求 1、单片机产生多种波形 2、键盘控制选择波形发生(三角波、锯齿波、正弦波、方波) 二、设计分析 2.1 设计思路 波形发生器设计思路框图如下所示。波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。

图1 设计思路框图 (1)主控模块 采用ATMEL 公司生产的STC89C52单片机作为系统的控制器。51系列的单片机的使用简单,软件编程灵活。自由度大,可用软件编程实现各种算法和逻辑控制,并且功耗低、体积小、技术成熟和成本低。 (3) 波形产生模块 DAC0832芯片是8位并行、中速(建立时间1us)、CMOS 工艺制造的8位单片D/A 转,DAC0832换器转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。由于DAC0832输出为电流量,而波形最终需要转换为电压量来显示波形幅度,所以在DAC0832电路后接I/V 转换电路,在这里采用LM324集成运放来实现电流/电压的转换。 (4) 按键控制模块 可使用矩阵键盘来控制单片机,使用矩阵键盘可使电路的功能大大的提高,同时在单片机编程设计上也会相应困难, 可以使用专用芯片CH451通过串口与单片机相连,只需占用单片机少量引脚,这样设计变的更合理。在一些简单的控制上,就不用使用矩阵键盘的控制了。 2.3 设计流程图 主程序设计流程图如图2所示: 单片机控制系统 Ch451键盘控制模块 DAC0832波形输出电路 复位、振 荡电路 I/V 转换放大电路

课程设计——波形发生器要点

1.概述 波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。函数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。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。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。本课程采用采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。

2.设计方案 采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。文氏桥振荡器产生正弦波输出,其特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络,其振荡频率f=1/2πRC.改变RC的值,可得到不同的频率正弦波信号输出。用集成运放构成电压比较器,将正弦波变换成方

3. 设计原理 3.1正弦波产生电路 正弦波由RC 桥式振荡电路(如图3-1所示),即文氏桥振荡电路产生。文氏桥振荡器具有电路简单、易起振、频率可调等特点而大量应用于低频振荡电路。正弦波振荡电路由一个放大器和一个带有选频功能的正反馈网络组成。其振荡平衡的条件是AF =1以及ψa+ψf=2n π。其中A 为放大电路的放大倍数,F 为反馈系数。振荡开始时,信号非常弱,为了使振荡建立起来,应该使AF 略大于1。 放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻以减少放大电路对选频特性的影响,使振荡频率几乎仅决定于选频网络,因此通常选用引入电压串联负反馈的放大电路。正反馈网络的反馈电压U f 是同相比例运算电路的输入电压,因而要把同相比例运算电路作为整体看成电路放大电路,它的比例系数是电压放大倍数,根据起振条件和幅值平衡条件有 31 1≥+ =R Rf Av (Rf=R2+R1//D1//D2) 且振荡产生正弦波频率 Rc f π210= 图中D1、D2的作用是,当Vo1幅值很小时,二极管D1、D2接近开路,近似有Rf =9.1K +2.7K =11.8K ,,Av=1+Rf/R1=3.3>=3,有利于起振;反之当Vo 的幅值较大时,D1或D2导通,Rf 减小,Av 随之下降,Vo1幅值趋于稳定。

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