基于multisim波形產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線(xiàn)瀏覽
2025-08-06 12:37本頁(yè)面
【正文】 容電感值，當(dāng)C1，C2減小到一定程度時(shí)，晶體管的極間電容，必然影響振蕩頻率的穩(wěn)定性。創(chuàng)建RC橋式正弦波振蕩電路，如RC正弦波電路原理圖所示，圖中，運(yùn)放U1和電阻R3，R4構(gòu)成正常的負(fù)反饋放大電路，而R1，C1，R2，C2則構(gòu)成RC選頻網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)該選頻網(wǎng)絡(luò)又作為反饋網(wǎng)絡(luò)形成正反饋環(huán)節(jié)，其R1，C1上的反饋電壓作為輸入代替放大器的輸入信號(hào)，D1，D2代替起輸出限幅作用，只要負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)A大于3，即R32R4，就可起振并產(chǎn)生正弦波振蕩，振蕩頻率由RC選頻網(wǎng)絡(luò)決定。當(dāng)不接限幅電路R5，D1，D2時(shí)，由于該multilsim仿真軟件的運(yùn)放模型沒(méi)有限幅，所以當(dāng)R32R4時(shí)，振蕩輸出的幅值會(huì)越來(lái)越大， 接近無(wú)限大。當(dāng)振蕩起來(lái)后，調(diào)小R3到2k歐。運(yùn)放構(gòu)成RC橋式正弦波振蕩電路如下圖所示：圖21RC橋式正弦波振蕩電路R2R5C1R1R4R3D1D2U1VSSVCCC2Figure211bridge sine wave RC oscillator circuit在R3支路中增加反并聯(lián)二極管，利用二級(jí)管電壓電流的非線(xiàn)性（電流增大，動(dòng)態(tài)電阻減小的特性）構(gòu)成穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。當(dāng)起振以后輸出幅值逐漸增大，流過(guò)R3和二極管的電流也逐漸增大，從而使二極管的動(dòng)態(tài)電阻Rd逐漸減小，最終使得（R3+Rd）可得到幅值穩(wěn)定的正弦波輸出[4]。 三角波產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu) 方波—三角波產(chǎn)生電路的基本結(jié)構(gòu)如圖22示。圖22方波三角波產(chǎn)生電路Figure22 generating circuit of rectangular and triangle wave由圖21分析可知比較器有兩個(gè)門(mén)限電壓 （21） （22）運(yùn)用A2與R4,RW1(置中點(diǎn)時(shí))，C及R5積分器，其輸入信號(hào)為方波uO1時(shí)，則輸出積分器的電壓為當(dāng)uo1=+vz時(shí)： （23） （24）當(dāng)uo1=vz時(shí)： （25）可見(jiàn)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波，其波形如圖22所示。b）RW2變化時(shí)，只改變方波占空比和三角波上升或下降頻率。比較器A1與積分器A2的原件參數(shù)計(jì)算如下：由于 （27）因此 （28）取R2=10 kΩ，則R3=20 kΩ。因?yàn)? （29） 當(dāng)10HZ≤f≤100HZ時(shí)，取C=1uF,則R1+Rw1+Rw2=（50～500）kΩ，取R4=1 kΩ，Rw2 為100 kΩ電位器，RW1為470kΩ電位器。取平衡電阻R5=50 kΩ[6]。電路組成：如圖所示為矩形波發(fā)生電路，它由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。電壓傳輸特性如圖所示：RR1R2R3UOAUN(UC)DZUZ+一圖23矩形波產(chǎn)生電路簡(jiǎn)圖Figure 23 sketch for circuit of rectangular wave圖24電壓傳輸特性圖UZUT+UTO+UZUOUIFigure24 sketch of voltage transmission characteristic設(shè)某一時(shí)刻輸出電壓UO=+UZ，則同相輸入端電位UP=+UT。反相輸入端電位UN 隨時(shí)間t增長(zhǎng)而逐漸升高，當(dāng)t趨近于無(wú)窮時(shí)，UN 趨于+Uz。隨后，UO又通過(guò)R3對(duì)電容C放電，如圖中箭頭所示。上述過(guò)程周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩[8]。電容上電壓UC和電路輸出電壓UO波形如圖所示。利用一階RC電路的三要素法可列出方程，求出振蕩周期。占空比的改變方法:使電容的反向和正向充電時(shí)間常數(shù)不同。 鋸齒波產(chǎn)生電路工作原理本電路設(shè)計(jì)采用矩形波轉(zhuǎn)變成三角波的波形的轉(zhuǎn)換的方法，得到三角波，在其中加一個(gè)能夠像積分占空比調(diào)節(jié)電路，當(dāng)積分電路正向積分時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于反向積分時(shí)間常數(shù)，或者反向積分的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于正向積分的時(shí)間常數(shù)，那么輸出電壓上升和下降的斜率相差很多，就可得到鋸齒波[9]。但是一方面這個(gè)三角波的線(xiàn)性度較差，另一方面帶負(fù)載后將使電路的性能發(fā)生變化。 工作原理 本方案設(shè)計(jì)電路含有同向輸入滯回比較器，還含有積分運(yùn)算電路。則閾值電壓+UT=+(R3/R4)UZ積分電路的輸入電壓是滯回比較器的輸出電壓UO1，輸出電壓的表達(dá)式為： （217）積分電路反向積分，u0隨時(shí)間的增長(zhǎng)線(xiàn)性下降，則使公式變?yōu)椋? （218）U0（t1）為UO1產(chǎn)生躍變時(shí)的輸出電壓。當(dāng)積分電路正向積分時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于方向積分時(shí)間常數(shù)，或者反向積分時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于正向積分時(shí)間常數(shù)，那么輸出電壓上升和下降的斜率相差很多，就可得到鋸齒波。第三章 波形產(chǎn)生電路仿真圖 由分立元件構(gòu)成的正弦波振蕩電路圖31由分立元件構(gòu)成正弦波振蕩電路Figure31 sine wave oscillation circuit posed of discrete ponents RC 橋式振蕩電路圖32 RC 橋式振蕩電路Figure 32 RC oscillatory circuit 帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的RC 橋式振蕩電路圖 33帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的RC橋式振蕩電路Figure33 RC oscillatory circuit with amplitudepreserving step圖34三角波產(chǎn)生電路仿真圖Figure 34 simulation diagram for generating triangular wave 圖35占空比不可調(diào)的矩形波產(chǎn)生電路Figure duty cycle nonadjustsble circuit of rectangular wave圖36占空比可調(diào)的矩形波產(chǎn)生電路Figure36 duty cycle adjustable circuit of rectangular wave圖37鋸齒波產(chǎn)生電路原理圖Figure37 schematic diagram of sawtooth circuit第四章 波形產(chǎn)生
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