模電三角波正弦波課程設計要點(編輯修改稿)
2024-07-22 22:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 將上式整理，得比較器翻轉(zhuǎn)的下門限單位Uia為 若Uo1=Vee,則比較器翻轉(zhuǎn)的上門限電位Uia+為 比較器的門限寬度由以上公式可得比較器的電壓傳輸特性，如圖五所示。a點斷開后，運放A2與RRPC2及R5組成反相積分器，其輸入信號為方波Uo1，則積分器的輸出Uo2為 時，時，可見積分器的輸入為方波時，輸出是一個上升速度與下降速度相等的三角波，其波形關系圖六所示。a點閉合，既比較器與積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，則自動產(chǎn)生方波三角波。三角波的幅度為方波三角波的頻率f為 由以上兩式可以得到以下結(jié)論：1. 電位器RP2在調(diào)整方波三角波的輸出頻率時，不會影響輸出波形的幅度。若要求輸出頻率的范圍較寬，可用C2改變頻率的范圍，PR2實現(xiàn)頻率微調(diào)。2. 方波的輸出幅度應等于電源電壓+Vcc。三角波的輸出幅度應不超過電源電壓+Vcc。電位器RP1可實現(xiàn)幅度微調(diào)，但會影響方波三角波的頻率。 三角波正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理 圖七 三角波——正弦波的變換電路主要由差分放大電路來完成。差分放大器具有工作點穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強等優(yōu)點。特別是作為直流放大器，可以有效的抑制零點漂移，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。分析表明，傳輸特性曲線的表達式為： 式中 ——差分放大器的恒定電流；——溫度的電壓當量，當室溫為25oc時，UT≈26mV。如果Uid為三角波，設表達式為 式中 Um——三角波的幅度； T——三角波的周期。為使輸出波形更接近正弦波，由圖可見：（1） 傳輸特性曲線越對稱，線性區(qū)越窄越好；（2） 三角波的幅度Um應正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。（3） 圖為實現(xiàn)三角波——正弦波變換的電路。其中Rp1調(diào)節(jié)三角波的幅度，Rp2調(diào)整電路的對稱性，其并聯(lián)電阻RE2用來減小差分放大器的線性區(qū)。電容C1,C2,C3為隔直電容，C4為濾波電容，以濾除諧波分量，改善輸出波形。圖八 正弦波發(fā)生器的工作波形（關鍵性變化之一）實物連線中，我們一開始很長時間出不來波形，后來將C2從10uf（理論時可出來波形），順利得出波形。實際上，分析一下便知當C2=10uf時，頻率很低，不容易在實際電路中實現(xiàn)。3. 2．三角正弦波部分計算比較器A1與積分器A2的元件計算如下。即取 ，則，取 ，RP1為47KΩ的點位器。區(qū)平衡電阻由式（362）即當時，取，則，取，為100KΩ電位器。當時 ，取以實現(xiàn)頻率波段的轉(zhuǎn)換，R4及RP2的取值不變。取平衡電阻。三角波—正弦波變換電路的參數(shù)選擇原則是：隔直電容CCC5要取得較大，因為輸出頻率很低，取，濾波電容視輸出的波形而定，若含高次斜波成分較多，可取得較小。RE2=100歐與RP4=100歐姆相并聯(lián)，以減小差分放大器的線性區(qū)。差分放大器的幾靜態(tài)工作點可通過觀測傳輸特性曲線，調(diào)整RP4及電阻R確定。第三章 函數(shù)發(fā)生器的總方案圖九 函數(shù)發(fā)生器總設計圖第四章 仿真結(jié)果1．三角波正弦波函數(shù)發(fā)生器波形圖十 三角波正弦波函數(shù)發(fā)生器波形2．方波三角波函數(shù)發(fā)生器波形圖十一 方波三角波函數(shù)發(fā)生器波形第五章 電路
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