方波三角波波形发生器的设计

方波三角波波形发生器的设计方波三角波波形发生器的设计方波三角波波形发生器的设计西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计陈说专业班级课程电子技巧课程设计标题方波三角波波形产生器的设计学号学生姓名指点教师2013年12...10.02Hz10kHz;210V;3-20V;;4.,;.,.2013122744510141416.1.2.3.4.

控制方波—三角波产生电路的设计方法及工作道理;控制电子系统的一般设计方法;控制常常应用原件的辨识和测试;控制模拟电路的装置丈量与调试的根本技巧;造就量力而为,慎重的工作立场和严正的工作风格..设计义务和央求义务：设计能产生方波.三角波波形旌旗灯号输出的波形产生器.方波幅值10V;2.输出的各种波形工作频率规模0.02Hz~10kHz连续可调;三角波峰-峰值20;各种输出波形幅值均连续可调;设计电路所需的直流电源.央求：1.2.

依据设计义务和指标,初选电路;经由过程盘问拜会商议.设计盘算,一定电路计划.三．整体设计计划计划一,框图以以下图1所示：图1多种波形产生器道理框图（计划一）文氏桥振荡器（RC串-并联正弦振荡器）产生正弦波输出,其重要特点是采纳RC串-并联收集作为选频和反响采集,其振荡频率为f0=1/(2RC),转变RC的值,可获取不合频率的正弦旌旗灯号输出.为了使输出电压坚固,需采纳稳幅措施.用集成运放构成电压比较器,将正弦波旌旗灯号变换成方波旌旗灯号输出.用运放构成积分电路,将方波旌旗灯号变换成三角波计划二,框图以以下图2所示：方波产生三角波产三角波旌旗灯号电路生电路方波旌旗灯号周期选择RC反响采集构成多谐振器,用积分电路图中应用滞回比较器的开关感人和拥有延时感人的控制将方波变换成三角波旌旗灯号输出.计划三,由5G8038构成的多量程.多功能旌旗灯号产生器.其电路的输出旌旗灯号频率可以在1Hz以下至几百KHz规模内调理,压控旌旗灯号可内部选择,也可外接.输出旌旗灯号可直接从2.3.9角高阻输出,也可以经由过程5G353低阻输出.图中应用滞回比较器的开关感人和具有延时感人的RC反响采集构成多谐振器,用积分电路将方波变换成三角波旌旗灯号.论证：经分析计划一构造错杂

,不轻易于调试

,不克不及很快的获取电路波形

.计划三可同时产生方波

.三角波

,该旌旗灯号产生器电路简单

.成本便宜

.调剂便利

.555准时器接成多谐振荡器工作形势

,C2为准时电容

,C2的充电回路是

R2→R3→RP→C2;C2

的放电回路是C2→RP→R3→IC的7脚(放电管).由于R3+RP》R2,因此充电岁月常数与放电岁月常数近似相等,由IC的3脚输出的是近似对称方波.按图所示元件参数,其频率为1KHZ阁下,调理电位器RP可转变振荡器的频率.方波旌旗灯号经R4.C5积分采集后,输出三角波.三角波再经R5.C6积分采集,输出近似的正弦波.C1是电源滤波电容.发光二极管VD用作电源.计划二操控轻巧,计划一同计划二比较,对于三角波的产生有必定的麻烦,由于标题须要频率为连续可调,但幅度坚固性难以达到央求;计划二由于采纳运算放大器构成积分电路,是以可实现恒流充电,使三角波线性大为改良.由此,本设计采纳计划二.能在简单纯真情况下获取很清楚的波形.综上,选择计划二.四.功能模块设计与分析1.总电路图设计R31020kΩR5R2334U1A500kΩ50%15kΩR4Key=A0R64U2AR1158315kΩ5.1kΩ123.3kΩ11LM324N20LM324N11VDE1XSC1C11N4740A72VDE21N4740A014

ExtTrig+_B_+_

200nF42D1U3T19LM7812KC1141LINEVREGVOLTAGEv46C2C7COMMONC5R731B4B422.7mF330nF1uF12kΩ220VrmsNLT_PQ_4_121550HzT20°130D203C4C6R8NLT_PQ_4_12C3330nFU41uF1714UPC79121612kΩLINEVREG2.7mF12VOLTAGE21B4B42COMMON.滞回电压比较器图10-1为一种滞回电压比较器电路,双稳压管用于输出电压限幅,R3起限流感人,R2和R1构成正反响,运算放大器当up>un时工作在正饱和区,而当un>up时工作在负饱和区.从电路构造可知,当输入电压uin小于某一负值电压时,输出电压uo=-UZ;当输入电压uin大于某一电压时,uo=+UZ.运算放大器在两个饱和区翻转时up=un=0,由此可一定出翻转时的输入电压.up用uin和uo示意,有依据翻转前提,令上式右方为零,得此时的输入电压Uth称为阈值电压.滞回电压比较器的直流传达特点如图10-2所示.设输入电压初始值小于-Uth,此时uo=-UZ;增大uin,当uin=Uth时,运放输出情况翻转,进入正饱和区.假如初始时刻运下班作在正饱和区,减小uin,当uin=-Uth时,运放则初步进入负饱和区.图10-1滞回电压比较器图10-2滞回电压比较器的直流传达特点假如给图10-1所示电路输入三角波电压,其幅值大于其输出波形如图10-3所示.可见,输出为方波.

Uth,设

t=0

时,uo=-UZ图10-3输入为三角波时滞回电压比较器的输出波形．.方波——三角波产生器给图10-1所示的滞回电压比较器级联一积分器

,再将积分器的输出作为比较器的输入

,如图

10-4

所示.由于积分器可将方波变为三角波

,而比较器的输入又正好为三角波

,是以可定性判定出,图10-4电路的输出电压uo1为方波,uo2为三角波,如图10-5所示.下边分析其振荡周期.图10-4方波——三角波产生器积分器输出电压从-Uth增加到+Uth所需的岁月为振荡周期T的一半,由积分器关系式或留意到,故振荡频率则为⑶.1)

图10-5方波——三角波产生器的输出波形.方波——三角波产生器的设计双稳压二极管的坚固电压依据方波幅值拔取,电阻R3依据双稳压二极管的最大电流一定.2)电阻R1和R2依据三角波的幅值一定.3)电阻R和电容C则依据振荡频率央求一定,电容C的值不宜太大,以减小积分偏差.⑷．电源的设计设计思路直流稳压电压电路设计变压器整流电滤波电路稳压电路路要获取正负12伏的电源,首先应用变压器将220伏的交换电变为合适的值.在经由过程整流电路,将正弦波变为较为坚固的直流电压.在经由过程滤波和稳压电路,最后获取悉足央求的直流电路.经由过程接上负载电阻,满足输出电流的央求.电路图以下：2D1U1XMM1T16LM7812KC741LINEVREGVOLTAGEv41C1C31B4B422.7mF330nF220Vrms3NLT_PQ_4_1250Hz3T20°043D2C4NLT_PQ_4_12C2330nF14U252.7mFUPC7912821B4B42

COMMONGERVNOMMOETNLIOLV

C5R11uF12kΩ0XMM2C6R21uF12kΩ9图10-6直流电源2)其相关参数的一定a)设稳压器输出电压为Uo,变压器副边的输出电压实用值为Ui,由于要担保三端稳压器的功耗不太大,因此??VUiUo??V即当取UiUo??????V时,满足上述央求,即Ui??????V﹤????V此时,变压器的更改K????????b)c)

??????当电压器副边电压的实用值为????V时,其最大值为Umax??????????V标题央求在满载的情况下,取??倍工频的半周期,即岁月常数=RC=1/5018.因此C=0.05/18=2.8MF.为了增强滤波的结果,拔取了2.8MF的电解电容.d)e)f)

为了防范自激振荡,在稳压器的输入端并联了一个大小为0.33uf的电容.为了除去高频噪声和改良输出的瞬态特点,输出端接了一个1uf的电容.在稳压器两头输出12V电压的情况下,要输出1A的电流,依据欧姆定律,应当串通的电阻大小为R=12/1=12.五.电路的装置与调试仿真图式①变压器副边电压波形经由过程变压器的变压感人

图10-7变压器副边电压波形,变压器副边获取的实用值为15.4伏的正弦交换电压

.②整流后的波形图10-8整流后的波形③滤波以后的波形图10-9滤波以后的波形④稳压后的波形（正）图10-10稳压后的波形（正）⑤稳压后的波形（负）图10-11稳压后的波形（负）输出为正负12伏的直流电源.图10-12输出为正负12伏的直流电源.装置与调试①按图所示查找元件在面包板上装置.②留意计划及元件的正负极.2.方波——三角波电路的装置与调试仿真成就图10-13方波——三角波仿真成就I.装置方波——三角波电路将两块LM324N集成块拔出头包板,留意计划.分别把各电阻放入合适的地位,特别留意电位器的接法.按图接线,留意直流源的正负极及接地端.II.调试方波——三角波电路接入电源后,用示波器进行双踪不雅察.调理R2和R3使峰峰值满足央求.调理滑动变阻器R5使周期满足央求.不雅察示波器,各项指标达标落后行下一步装置.六.试验仪器及元器件清单1.方波——三角波电路部分LM324N两个1N4047A两个电阻（3.3K5K5.1K15K20K）各一个滑动变阻器（500K）一个电容（200nf）一个示波器一个2.电源部分变压器（1:0.07）两个1B4B42两个LM7812KCUPC7912各一个电容（2.7mf330nf1uf）各两个电阻（12k）一个万用表一个七.心得意会经由过程此次课程设计,使我加倍扎实的控制了有关模拟电子线路方面的知识,在设计进度中诚然碰到了一些问题,但经由一次又一次的思虑,一遍又一遍的检讨终于找出了原由地点,也流露出了先期我在这方面的知识欠缺和经验缺乏.过而能改,善莫大焉.在课程设计进度中,我们不停发明错误,不停纠正,不停交融,不停获龋最后的检测调试环节,自己就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行不雅.在今后社会的成长和进修实践进度中,必定要不懈全力,不克不及碰到问题就想到要退缩,必定要不胜其烦的发明问题地点,而后一一进行解决,只有这样,才华成功的做成想做的事,才华在今后的道路上劈荆斩棘,而不是功遂身退,那样永久不行能收成成功,收成愉悦,也永久不行能获取社会及别人对你的认可!课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技巧上的晋升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我很多道,给了我很多思,给了我莫大的空间.同时,设计让我感想很深.使我对抽象的理论有了详尽的熟习.经由过程此次课程设计,我懂得了电路的连线方法;以及奈何进步电路的机能等等,经由过程盘问资料,也懂得了波形产生器的构造及道理.回想起此课程设计,到现在我仍惋惜颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的器材,同时不仅可以坚固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书籍上所没有学到过的知识.此次设计也让我明确了思路即出路,有什么不懂不明确的地方要及时就教或上彀盘问,只要专心研究,动脑思虑,着手实践,就没有弄不懂的知识,收成颇丰.西安文理学院物理与机械电子工程学院主动化专业电子课程设计评分表学生姓名：班级：学号：标题：

方波.三角波波形产生器的设计序号项目内容满分得分1工作量适中,难易度合理5立场正直,能踊跃.主动介入课程设计;能很好地与组内成员共同合作完成