方波三角波正弦波函數(shù)發(fā)生器(編輯修改稿)
2025-06-19 18:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 要對各種各樣的電子信號進(jìn)行測量，因而如何根據(jù)被測量電子信號的不同特征和測量要求，靈活、快速的選用不同特征的信號源成了現(xiàn)代測量技術(shù)值得深入研究的課題。信號源主要給被測電路提供所需的已知信號(各種波形)，然后用其它儀表測量感興趣的參數(shù)?？梢娦盘栐丛诟鞣N實(shí)驗(yàn)應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)測試處理中，它不是測量儀器，而是根據(jù)使用者的要求，作為激勵(lì)源，仿真各種測試信號，提供給被測電路，以滿足測量或各種實(shí)際需要。波形發(fā)生器就是信號源的一種，能夠給被測電路提供所需要的波形。傳統(tǒng)的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，由分立元件或模擬集成電路構(gòu)成，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，16不能根據(jù)實(shí)際需要靈活擴(kuò)展。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)方案一 正弦波 方波 三角波積分電路電壓比較器RC正弦波振蕩電路 圖12 正弦波、方波、三角波信號發(fā)生器的原理框圖RC正弦波振蕩電路、電壓比較器、積分電路共同組成的正弦波—方波—三角波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法，電路框圖如圖12。先通過RC正弦波振蕩電路產(chǎn)生正弦波，再通過電壓比較器產(chǎn)生方波，最后通過積分電路形成三角波。此電路具有良好的正弦波和方波信號。但經(jīng)過積分器電路產(chǎn)生的同步三角波信號，存在難度。原因是積分器電路的積分時(shí)間常數(shù)是不變的，而隨著方波信號頻率的改變，積分電路輸出的三角波幅度同時(shí)改變。若要保持三角波幅度不變，需同時(shí)改變積分時(shí)間常數(shù)的大小。方案二本方案采用由集成運(yùn)算放大器與晶體管差分放大器共同組成的方波—三角波—正弦波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法。先產(chǎn)生方波—三角波，再將三角波變換成正弦波的電路設(shè)計(jì)方法，由比較器和積分器組成方波—三角波產(chǎn)生電路，比較器輸出的方波經(jīng)積分器得到三角波，三角波到正弦波的變換電路主要由差分放大器來完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器時(shí)，可以有效地抑制零點(diǎn)漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。 此方法已用，但差分很難調(diào)實(shí)際和仿真有較大差別；因此舍去。方案三此電路結(jié)構(gòu)、思路簡單，運(yùn)行時(shí)性能穩(wěn)定且能較好的符合設(shè)計(jì)要求，且成本低廉、調(diào)整方便，關(guān)于輸出正弦波波形的變形，可以通過可變電阻的調(diào)節(jié)來調(diào)整。但RC濾波性能不太好由于考慮成本，方案實(shí)現(xiàn)簡單，電路性能等問題用方案三。工作原理如下：若a點(diǎn)斷開，運(yùn)算放大器A1與RR2及RRP1組成電壓比較器，C1為加速電容，可加速比較器的翻轉(zhuǎn)。運(yùn)放A2與RRPC2及R5組成反相積分器，其輸入信號為方波Uo1時(shí)，則輸出積分器的電壓為當(dāng)Uo1=+VCC時(shí)當(dāng)Uo1=VEE時(shí)可見積分器輸入方波時(shí)，輸出是一個(gè)上升速率與下降速率相等的三角
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