電工與電子技術基礎課程設計報告-函數(shù)信號發(fā)生器-展示頁
2025-06-15 18:24本頁面
【正文】 正弦波振蕩電路。鋸齒波發(fā)生電路的核心是集成運放組成的電壓比較器，由電壓比較器構成矩形波發(fā)生電路，輸出的矩形波經(jīng)積分電路變換獲得鋸齒波。3. 總體設計方案論證及選擇產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波的方案有很多種，如首先產(chǎn)生正弦波，然后通過整形電路將正弦波變換成方波，再經(jīng)積分電路將方波變成鋸齒波；也可以首先產(chǎn)生三角波方波，再將三角波變成正弦波或將方波變成正弦波等等。方案二：采用集成運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)生器的設計方法。由比較器和積分器組成方波——三角波發(fā)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完成。方案三：采用集成電路實現(xiàn)，主要部件有運算放大器LM31單片函數(shù)發(fā)生器模塊5G803電阻和電容等。 方案二產(chǎn)生的矩形波占空比無法調節(jié)，方案三采用芯片雖然精度較高，溫度穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性比較好，而他們產(chǎn)生的波形頻率和占空比不能單獨調節(jié)，從而給使用帶來很大不便。4. 設計方案的原理框圖、總體電路圖、接線圖及說明原理框圖 總體電路圖說明：RC正弦波發(fā)生電路產(chǎn)生正弦波，由555定時器組成矩形波發(fā)生電路產(chǎn)生矩形波，鋸齒波發(fā)生電路由電壓比較器構成矩形波發(fā)生電路，輸出的矩形波經(jīng)積分電路變換獲得鋸齒波，三種波形經(jīng)過控制電路，最后經(jīng)過運放形成幅值可調的函數(shù)信號。無論在放大電路還是在振蕩電路中，自激振蕩的本質是相同的。正弦波振蕩電路主要有三個部分組成（1） 放大電路。（2） 反饋網(wǎng)絡。（3） 選頻網(wǎng)絡。 2）RC振蕩原理說明RC振蕩電路如圖所示圖一RC振蕩電路放大電路是同相比例運算電路，RC串并聯(lián)電路既是正反饋電路，又是選頻電路。經(jīng)RC串并聯(lián)電路分壓后在RC并聯(lián)電路上得出反饋電壓，加在運算放大器的同相輸入端，作為它的輸入電壓。同相，則上式分母的虛數(shù)部分必須為零，即這時，而同相比例運算放大電路的電壓放大倍數(shù)則為可見，當時。和都是正弦波電壓。隨著振蕩幅度的增大，能自動減小，直到滿足或時，振蕩幅度達到穩(wěn)定，以后并能自動穩(wěn)幅。在圖一中，是利用二極管正向伏安特性的非線性來自動穩(wěn)幅的。在上正,反向并聯(lián)兩只二極管，它們在輸出電壓的正負半周內分別導通。振蕩頻率的改變，可通過調節(jié)R或C或同時調節(jié)R和C的數(shù)值來實現(xiàn)。3）正弦波發(fā)生器的設計通過雙聯(lián)電位器Rp改變正弦波發(fā)生電路的輸出波形，輸出電壓幅值由幅值控制電路調節(jié)。+取=20K =15K =28K集成運算放大器CF725；最大電源電壓v，共模抑制比120dB，最大輸入電壓v。由555定時器組成的多諧振蕩器圖是由CB555定時器組成的多諧振蕩器。555定時器的內部電路方框圖上圖所示，該集成電路由四部分組成：電阻分壓器、電壓比較器、基本RS觸發(fā)器、輸出緩沖器和放電三極管。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關狀態(tài)。MR是復位端，當其為0時，555輸出低電平。T為放電管，當T導通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。又由0變?yōu)?。如此重復此過程，為連續(xù)的矩形波。輸出波形的占空比 D=tp1/（tP1+tP2）=(R1+R2)/(RI+2R2)2）矩形波發(fā)生器的設計圖是占空比可調的多諧振蕩器。 充電電路：UCC→→D1→C→“地” 放電電路：C→D2→→T→“地”充電和放電的時間分別為 tP1≈, tp2≈占空比為 3）電路元件的選擇及參數(shù)設計,且10Hzf10KHz由此得出C=~10uF；=15K。占空比調節(jié)范圍 取NE555定時器，電源電壓218V。自激產(chǎn)生三角波的電路稱為三角波發(fā)生電路。工作原理：圖中，集成運放A1同相輸入端的電壓由uo和u01共同決定，根據(jù)疊加原理 u+=u01+u0當uo0時，u01=+Uz；當u+0時，u01= Uz；即遲滯比較器的翻轉發(fā)生在u+=0的時刻，此時比較器的輸入電壓，即積分器的輸出電壓u0應是u0=+Uz，也就是比較器的上下門限電壓。2）鋸齒波發(fā)生電路設計圖中，利用了二極管的單向導電性。UZ 去自動控制二極管VD1和VD2交替的導通、截止、改變Rw的中間活動頭位置，就改變了RW1和下半部RW2的阻值，也就改變了積分電路中對電容C的充放回路的時間常數(shù)，從而改變u01占空比和改變鋸齒波u0上升沿和下降沿的時間。 圖中積分電路輸出三角形電壓u0的幅值為
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