三角波方波正弦波發(fā)生電路

要求:設(shè)計(jì)并制作用分立元件與集成運(yùn)算放大器組成得能產(chǎn)生方波、三角波與正方案一:把文氏橋產(chǎn)生得正弦波通過(guò)一個(gè)過(guò)零比較器方案二:1、由滯回比較器與積分器構(gòu)成方波三角波產(chǎn)生電路、方案三:2、用折線法把三角波轉(zhuǎn)換成正弦波。方案一:0時(shí),如果要滿足振蕩條件R4／R3=2時(shí),起振很慢、如果R4/R3大于2時(shí),正弦波信方案二:把滯回比較器與積分比較器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng),就構(gòu)成三角波發(fā)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)形成方波,這樣即可構(gòu)成三角波與方波發(fā)生器、通過(guò)低通濾波把三角波轉(zhuǎn)換成正弦波就是在三角波電壓為固定頻率或頻率Hz。因此不滿足使用低通濾波得條件。放棄方案二。方案三:方波、三角波發(fā)生器原理如同方案二、零逐漸增大到峰值得過(guò)程因此,根據(jù)正弦波與三角波得差別,將三角波分成若干段,按不同得比例(3)工作原理:成。圖中滯回比較器得輸出電壓,它得輸入電壓u2。則U1A得同相輸入端得電位:,令up=un=0,則+Uz,就就是-Uz,所以輸出電壓得表達(dá)式為:;設(shè)初態(tài)時(shí)u01正好從-Uz躍變到+Uz,則:,積分電路反向積分,u02隨時(shí)間得增長(zhǎng)線性下降,一旦u02=－Ut,在稍減UtT得,式中,整理可得:。減,所獲得得波形就近似為正弦波。下圖畫(huà)出了波形得1／4周期,用四段折線逼近正弦波得情況。圖中UImax為輸入三角波電壓幅值。阻在ωt＝0°~25°段,輸出得“正弦波”用此段三角波近似(二者重合),因此,此段放大電路得電壓增益為1。由于ωt＝25°時(shí),標(biāo)準(zhǔn)正弦波得值為sin25°≈0.423,這里uO＝uI＝25/90UImax≈0。278UImax,所以,在ωt=90°時(shí),輸出得“正弦波”得值應(yīng)為uO=0。278/0。423UImax≈0。657UImax。在ωt＝50°時(shí),輸入三角波得值為uI=50/90UImax≈0.556UImax,要求輸出電壓uO=0。657UImax×sin50°≈0、503UImax,可得在25°~50°段,電路得增t輸入三角波得值為uI＝70／90UImax≈0.778UImax,要求輸出電壓uO＝0、657UImax×sin70°≈0。617UImax,可得在50°~70°段,電路得增益應(yīng)為ΔuO/ΔuI＝(0617?0、503)/(0.778?0。556)=0、514。在ωt=90°時(shí),輸入三角波得值為uI=UImax,要求輸出電壓uO≈0、657UImax,可得在70°~90°段,電路得增益應(yīng)為ΔuO/ΔuI=(0、657?0。617)/(1?0.770、180。圖中二極管D3~D5及相應(yīng)得電阻用于調(diào)節(jié)輸出電壓u03＞0時(shí)得增益,二極管D6~D8及相應(yīng)得電阻用于調(diào)節(jié)輸出電壓u03＜0時(shí)得增益、圖中所有二極管均不導(dǎo)通,所以反饋電阻Rf=R11。據(jù)此可以選定Rf=R11=R6得阻值均為1kQ。當(dāng)ωt=25°~50°時(shí),電壓增益為0.809,要求D1導(dǎo)通,則應(yīng)R6kQ。由于在ωt=25°這一點(diǎn),D1開(kāi)始導(dǎo)通,所以,此時(shí)二極管D1正極電位應(yīng)等于二極管得閾值電壓Vth。由圖可得:,式中u03就是ωt=25°時(shí)輸出電壓得值,即為0。278UImax、取UImax=10V,Uth=0。7VRkQR3=4。22kQ,R14=31。6kQ。需要說(shuō)明,為使各二極管能夠工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),對(duì)輸入三角波得幅度有一定得要求,法正常工作,所以上述電路采用比列可調(diào)節(jié)得比例運(yùn)算電路(U3A模塊)將輸出得①選擇集成運(yùn)算放大器由于方波前后沿與用作開(kāi)關(guān)得器件U1A得轉(zhuǎn)換速率SR有關(guān),因此當(dāng)輸出方波得重復(fù)頻率較高時(shí),集成運(yùn)算放大器A1應(yīng)選用高速運(yùn)算放大器。集成運(yùn)算放大器U2B得選擇:積分運(yùn)算電路得積分誤差除了與積分電容得質(zhì)量有經(jīng)過(guò)芯片資料得查詢,TL082雙運(yùn)算放大轉(zhuǎn)換速率SR=14V/us。符合各項(xiàng)指穩(wěn)壓二極管Dz得作用就是限制與確定方波得幅度,因此要根據(jù)設(shè)計(jì)所要求得方波幅度來(lái)選穩(wěn)壓管電壓Dz。為了得到對(duì)稱得方波輸出,通常應(yīng)選用高精度得雙向穩(wěn)壓管③電阻為1／4W得金屬薄膜電阻,電位器為精密電位器。④電容為普通瓷片電容與電解電容、連接仿真組圖如下仿真完成后開(kāi)始焊接電路,焊接完成后開(kāi)始調(diào)試,調(diào)試組圖如下:第二:正弦波在10000HZ時(shí),波形已變壞。析:折線法中各電阻阻值不精準(zhǔn),TL082CD不滿足參數(shù)要求。改進(jìn):采用精準(zhǔn)電阻,用NE5532代替TL082CD、.“失敗乃成功之母”。從始時(shí)得調(diào)試到最后完成課程設(shè)計(jì)經(jīng)歷了多次失敗。不能半途而廢,永不放棄得精神在自己選擇得道路上堅(jiān)持走下去!在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中,體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)得能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)得能力,體會(huì)了學(xué)以致用。并且從設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)得不足與薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補(bǔ)、時(shí),這次模擬電子課程設(shè)計(jì)也讓我認(rèn)識(shí)到以前所學(xué)知識(shí)得不深入,基礎(chǔ)不夠扎實(shí),以致于這次在設(shè)計(jì)電路圖得時(shí)候,需(7)參考書(shū)目:元件序號(hào)元件序號(hào)D1D2D3D4D5D