波行发生器Word文档格式.docx
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而正弦波发生电路是以三角波为输入,经过一阶低通滤波即可以产生正弦波。
最后串出一电压接负载电阻。
关键词:
LM324、滞回比较器、低通滤波
目录
1系统设计4
1.1设计要求4
1.2方案比较4
方案一:
4
方案二:
1.3施行方案5
2单元电路设计5
2.1方波发生电路模块5
2.1.1工作原理5
2.1.2参数设置5
2.2三角波发生电路模块6
2.2.1工作原理6
2.2.2参数设置6
2.3正弦波发生电路模块7
2.3.1工作原理7
2.3.2参数设置7
3电路仿真8
3.1方波电路8
3.2三角波电路8
3.3正弦波电路9
4系统硬件测试9
4.1测试仪器9
4.2测试步骤9
4.2.1方波——三角波电路的调试9
4.2.2三角波——正弦波转换电路的调试9
4.2.2总电路的调节10
4.3测试记录10
4.3.1方波电路10
4.3.2三角形电路11
4.3.3正弦波电路11
5结论12
6附录12
6.1材料清单12
6.2原理图13
1系统设计
1.1设计要求
1.产生方波、三角波、正弦波;
2.电源输入:
+12v、-12v;
3.方波:
Vpp<
=14v;
4.三角波输出:
=8v;
5.正弦波:
Vpp>
=10v
6.方波、三角波和正弦波的输出频率为10Hz~2kHz;
7.无负载的情况下;
1.2方案比较
考虑到方波发生器是由滞回比较器产生的,且需要满足的条件很少,并且要求的频率范围也很大,比较容易实现,故使用此方案。
有555电路构成,电路结构简单,且脉宽可以调制,但只能产生方波,且一个电路只能构成一个输出。
考虑到最后还要产生三角波、正弦波,故不采用此方案。
1.3施行方案
滞回比较器产生方波
积分器产生三角波
三阶低通滤波电路
产生正弦波电路(无负载)
此方案电路比较简单,且必须满足的要求较少,只需要用LM324即可实现,成本也比较低,所以可行。
2单元电路设计
2.1方波发生电路模块
2.1.1工作原理
图中端口5.1k后面输出的是正弦波,在LM324的滞回比较器的作用下,产生的自激震荡,相当于电压比较器的作用,可以输出一个方波。
2.1.2参数设置
根据要求是的方波Vpp<
=14V,取稳压管为4.7v正反接。
2.2三角波发生电路模块
2.2.1工作原理
图中端口5.1k后面输出方波,进过U1B与电阻电容构成的积分电路,产生三角波。
当方波为高电平时,电容充电,运放输出电压负方向线性增加,并反馈到滞回比较器的同向输入端,控制器输出端的状态跳变;
当方波输出端电压变到低电平时,电容放电,运放输出电压正方向线性增加,并反馈回去,从而在7端得到的周期性的频率于方波相同的三角波。
2.2.2参数设置
要使的F0在规定频率里可调。
并且是的电路波形稳定取得的电阻值电容值如上图所示,且稳压管本身的电压0.7V,三角波的最大电压不能超过12V。
2.3正弦波发生电路模块
2.3.1工作原理
图中端口R6的输入的是三角波,经过三阶低通滤波器产生正弦波。
由于三角波的傅立叶展开式可知,低通滤波器的通带频率大于三角波的基波频率且小于三角波的三次谐振频率,最后在R9输出正弦波。
2.3.2参数设置
根据设计要求可以知道,在要求的频率范围内,所取得值如上所示,电阻为5K,电容为20n,10n,10n。
3电路仿真
3.1方波电路
3.2三角波电路
3.3正弦波电路
4系统硬件测试
4.1测试仪器
示波器、万用表、直流电源、
4.2测试步骤
4.2.1方波——三角波电路的调试
1、接入电源,用示波器进行双踪观察;
2、调解电阻,是三角波的幅值满足指标要求;
3、调解电阻,调解波形的频率;
4、观察示波器,各指标达到要求后进行下一步调试。
4.2.2三角波——正弦波转换电路的调试
1、接入电容,用示波器进行双踪观察;
2、调节电阻,使正弦波的幅值满足指标要求;
4.2.2总电路的调节
1、把两部分的电路接好,进行整体调试、观察;
2、针对各阶出现的问题,逐个排查校验,使其满足实验要求,及正弦波的峰峰值达到要求。
4.3测试记录
4.3.1方波电路
4.3.2三角形电路
4.3.3正弦波电路
5结论
6
测试结果
设计要求
频率要求(f)
方波
Vpp=11.2v,f=374.8Hz
=12v
50HZ~1000HZ
三角波
Vpp=10.6v,f=68.2Hz
=12V
正弦波
Vpp=10.2v,f=365.0Hz
6附录
6.1材料清单
序号
名称
型号及规格
数量
备注
1
集成芯片
LM324
2
电容
103
3
104
4
5
二极管
1N4148
6
稳压二极管
4.7v
7
万用版
12*8
8
电阻
5.1k
9
10k
10
1k
11
100k
6.2原理图
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- 关 键 词:
- 发生器