orcad三角波发生电路设计

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1、三角波发生器设计报告指导教师：吴贵能学院：国际半导体学院专业：微电子班级：1611201名：徐海峰学号：2012215117一、实验内容：设计一个由集成运放构成的三角波发生器。二、三角波发生器结构及原理:2.1三角波发生器基本结构:方波发生电路[（滞回比较器）积分运算电2.2原理分析:如图2所示，基本三角波发生器是由两个运放为核心器件加电阻电容等构成。其屮前级运放A1构成迟滞电压比较电路产生方波，即前级方波发生器；运放A2构成积分器,将前级输出的方波信号积分为三角波信号。图22.2.1方波产生电路：迟滞比较器的共同特点是具有正反馈回路，所以前级滞回比较器输出Vol：高电平：UoiH=+UZ低电

2、平：Uo2L=—UzAl同向输入端输入屯压等于UO2,l±]A2工作于线性区，根据虚短虚断可得:水2由于此比较器反相输入端V1-=O,令V1+=O,则可求得电压比较器翻转上下门限电压为：U厂=±公*U?其传输特性如图3所示。2.2.2三角波产生电路：三角波由方波积分产生，前级方波输出Uoi经R8分压后输入A2构成的积分器。比较器输出土Uz经电位器R8分压后，加到积分器的反相输入端。设分压系数为n,则积分器输入电压土nUz,反相积分器输出电压：U02=-jU。］・dt+gmio当匸0时，有：=当E时,有：u八几遗7=徒"一養xUz所以，方波和三角波的周期为：T=2x"&R，&,频率为：f=秒=—

3、仏一以可得如图4所示波形。T4乩只&Woi+0—1讥0+〃T—图3由上分析可得，改变也可以改变输出电压的幅度；改变R1/R2的比值，可改动方波、三角波的周期或频率，同时影响三角波的输出幅度，但不影响方波输出幅度;改变n和R4C1可改变频率，而不影响输岀电压幅度。三、电路装配：3.1仿真工具：PC、0RCAD9.2o3・2参数确定：3.2.1运放选型：设计中运放采用0P07低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，其具有以下特点：超低偏移:150nV最大；低输入偏置电流:1.8nA；低失调电压漂移：0.5uV/°C；超稳定，时间：2uV/month最大；高电源电压范围：±3V至土22V；S

4、R转换率（RL二2KQ,CL二100pF）为7V/uSo3.2.2稳压管选型：稳压管为1N4728,其稳压值为3.3VO稳压二极管D的作用是限制和确定方波的幅度。因此要根据设计的要求方波幅度来进行选择稳压管的稳定电压Vo此外，方波幅度和宽度的对称性也与稳压管的对称性有关，为了得到对称的方波输出，选用两个稳压管对接。3.3原理图：PARAMETERS:R8=2.5K*15Vdc*'l5Vdc::F;■0Rssk::.V2VI徐海峰由上述原理分析可得,理想情况下：n二1/2UollI二Uo2H二3.3V；UolL二Uo2L二-3.3V周期T=80ms；频率：f二l・25Hz四、仿真及误差分析:4・

5、0VTxme4-OV-t-4.0V4Os20ms40ms60ms80ms100ms120msfa：V(V01)0V(VO2)ime图6由仿真图可得三角波发牛器输出幅度为3.7351V,周期为T为81.135ms。与上述理论分析所得到的值存在误差。经过分析和多次改变相应电阻阻值得到以下几点可能影响输岀：(1)稳压管为IN4728,其稳压值理论上为3.3V,但给其加不同的电压值时，其两端的电压值会发生变化，并非一直稳压在3.3V；（2）电阻R3影响着方波和三角波的波形失真度，R3越大电流越小，对电容充电越慢，波形失真越严重；（3）R4电阻除了影响频率，同时也影响着三角波的幅度，R4越小，频率越大，

6、三角波幅度越人。五、心得体会：通过此次三角波发生电路的设计，在老师的耐心指导下，我掌握了三角波发生电路的设计思路和方法，学会了使用oread仿真软件进行仿真，也通过自己的思考克服设计过程中的种种困难，使我受益匪浅。在实验过程中，加强了我动手、思考和解决问题的能力，尤其是让我懂得了尝试的重要性。通过不断地尝试发现，即使是阻值一点点的变化，也会使波形的稳定度、幅值等发生巨大差异。我基本掌握了电路设计的基本方法，提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领，为以后毕业设计和从事电子实验实际工作打下基础。在做电路设计的同吋也是对课本知识的加强和巩固，让我对木课程有了更深入、详细的了解。