方波三角波正弦波锯齿波发生器.doc

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1、电子工程设计报告9目录设计要求1．前言12方波、三角波、正弦波发生器方案22.1原理框图23．各组成部分的工作原理33.1方波发生电路的工作原理33.2方波--三角波转换电路的工作原理43.3三角波--正弦波转换电路的工作原理53.4方波—锯齿波转换电路的工作原理63.5总电路图79方波—三角波—正弦波函数信号发生器摘要波形函数信号发生器广泛地应用于各场所。函数信号发生器应用范围：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。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域，而我设计的正是多种波形发生器。设计了多种波形发

2、生器，该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫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而因此电子专业的学生，对函数信号发生器的设计，仿真，制作已成为最基本的一种技能，也是一个很好的锻炼机会，是一种综合能力的锻炼，它涉及基

3、本的电路原理知识，仿真软件的使用，以及电路的搭建，既考验基础知识的掌握，又锻练动手能力。关键词：振荡电路；电压比较器；积分电路；低通滤波电路设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调；1．前言9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

4、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。2方波、

5、三角波、正弦波发生器方案2.1原理框图电压比较器RC充放电反馈回路方波占空比可调积分电路锯齿波积分电路三角波低频滤波正弦波比例放大电路，得到需要幅值；峰峰值的信号波矩形波图1方波、三角波、正弦波、锯齿波信号发生器的原理框图该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，通过改变方波的占空比不仅可以得到锯齿波，还可得到额外的矩形波。三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。然后将各种信号通过比例放大电路9得到需要幅值；峰峰值的信号波该电路具有结构、思路简单，运行时性能稳定且能较好的符合设计要求

6、，对原器件要求不高，且成本低廉、调整方便，3．各组成部分的工作原理3.1方波发生电路的工作原理图2方波信号发生原理充放电波形此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压+Uz,,此时滞回电压比较器的门限电压为UTH2。输出信号通过R对电容C１正向充电，充电波形如图3箭头所示。当该电压上升到ＵTH2时，电路的输出电压变为－UZ,门限电压也随之变为UTH1，电容C1经电阻R放电。当该电压下降到ＵTH１时输出电压又回到+Uz，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产

7、生了自激振荡。9OUTH1UTH2　　　　　图３　方波信号发生波形3.2方波--三角波转换电路的工作原理１.电路的组成　　　　　　　　　　　　　　图4积分电路产生三角波9　　根据RC积分电路输入和输出信号波形的关系可知，当ＲＣ积分电路的输入信号为方波时，输出信号就是三角波，由此可得，利用方波信号发生器和ＲＣ积分电路就可以组成三角波信号发生器。如图４该电路的工作原理是：方波信号发生器输出的方波输入积分电路，在积分电路的输出端得到三角波信号。积分电路的输出端除了输出三角波信号外，还通过电阻Ｒ１.Ｒp1将三角波信号反馈到滞回电压比较器的输入端，将三角波信号整形变成方

8、波信号输出。该电路工作波形图如图５