方波三角波发生电路的设计及仿真

《方波三角波发生电路的设计及仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1960长春理工大学家级电工电子实验教学示范中心学生实验报告2016——2017学年第1学期实验课程方波三角波发生电路的设计及仿真实验地点学院专业学号姓名实验项目方波三角波发生电路的设计及仿真实验时间12.07实验台号预习成绩报告成绩—、实验目的1、学习用集成运算放大器构成的方波和三角波发生电路的设计方法。2、学习方波和三角波发生电路主要性能指标的测试方法。二、实验原理1.方波和三角波发生电路型式的选择由集成运放构成的方波和三角波发生器的电路型式较多，但通常它们均由滞回比较器和积分电路组成。按积分电路的不同，又可分为两种类型：一类是由普通

2、RC积分电路和滞冋比较器所组成，另一类由恒流充放电的积分电路和滞回比较器所组成。简单的方波和三角波发生电路如阁3-1所示。其特点是线路简单，但性能较差，尤其是三角波的线性度很差，负载能力不强。该电路主要用作方波发生器，当对三角波要求不高吋，也可选用这种电路。更常用的三角波和方波发生电路是由集成运放组成的积分器与滞冋比较器组成，如图3-2所示。由于采用了由集成运放组成的积分器，电容C始终处在恒流充、放电状态，使三角波和方波的性能大为改善，不仅能得到线性度较理想的三角波，而且也便于调节振荡频率和幅度。r1R2f―•分析图3-2电路可知，方波和

3、三角波的振荡频率相同，其值为：4RCRi。方波的输山幅度由稳压管VyomDvZDz决定，方波经积分器积分后得到三角波，因此三角波输出的幅值（峰值）为：K2。三、实验内容1、仿真分析观察方波输出端和三角波输出端的电压波形；1..测量方波的幅值V^、频率/。及频率调节范围。2.测量三角波的幅伉7。„,及其调节范围。注意观察在调节过程中波形的变化，并分析其原因。3.仿真分析运放组成的滞回比较器的电压传输特性，并测出门限值。四、实验步骤电路中元件的选择及参数的确定（1）集成运算放大器的选择由于方波的前后沿时间与滞回比较器的转换速率有关，当方波频

4、率较高（儿十千赫以上）或对方波前、后沿要求较高吋，应选择高速集成运算放大器来组成滞回比较器。（2）稳压管的选择稳压管的作用是限制和确定方波的幅值，此外方波振幅和宽度的对称性也与稳压管的对称性有关，为了得到稳定而II对称的方波输出，通常都选用高精度双向稳压二极管，如2DW7。R3是稳压管的限流电阯，其值根据所用稳压管的稳压电流来确定。（3）分压电阻久和久阻值的确定久和R2的作用是提供一个随输出方波电压而变化的基准电压，并由此决定三角波的输出幅度。所以心和R2的阻值应根据三角波输出幅度的要求来确定。己知VZ=6V,若要求三角波的峰值为VDml

5、=3V,若取Ri=10kQ,则久=20以｝。当要求三角波的幅值可以调节时，久和久则可以用电位器来代替。（4）积分元件R和C参数的确定R和C的值应根据方波和三角波发生器的振荡频率/。來确定。当分压电BI心和心的阻值确定后，先选择电容C的值，然后确定R的阻值。对于图3.3所示电路，为了减小积分漂移，应尽将电容C取大些。但是电容量大的电容，漏电也大，因此通常积分电容应不超过IpF。3.方波和三角波发生电路的调试方法方波和三角波发生电路的调试，应使其输出电压幅伉和振荡频率均能满足设计要求。为此可用示波器测景方波和三角波的频率和幅值。调整电阻R的阻

6、值，可以改变振荡频率/。；调整电阻心和心的阻值，可以改变三角波的输出幅度。参考的输入网单文件如卜‘：AdrvieR412500R14810KR28120KR391100DZ1110DMODDZ2010DMODVCC50DC12VEE60DC-12XI02564UA741X280569UA741Cl241U.MODELDMODDIS=2E-14RS=3BV=4.85IBV=1UA丄IBEVAL.UB*V4401*.DCV4-550.01*.DCV45-50.01.TRAN5US12MS.PROBE•END五、实验数据记录及处理1、运行.TR

7、AN语句，可获得:Time图一，输出方波电压波形Time图二，输出三角波电压波形2、运行.DC语句，可获得:(1)运行第1个.DC语句□V⑴V4V4图三，滞回比较器的电压传输特性10V*-1OVH11Os4msSms12ms口V(l)TimeTimeR=500f=lkhz根据上图得出:振荡频率范围:500Hz〜1kHz;TimeTimeRl=20kR2=20k,根据上阁得出：方波输出电压幅度：VQm=±6V三角波峰值调节范围：一0.75v^5.5v,0.75V〜5.57V六、实验结论经过软件模拟结果，证实了上述实验电路能产生方波和三角波，

8、并满足相关要求，方波脉冲幅度为6v,三角波为0.75v〜5.57v,振幅稳定，振荡波形对称，没有明显的失真。证实了理论的计算。七、思考题解答1、运放采川LM324(高速运放)后会对波形产生什么