方波三角波产生电路的设计

武汉理工大学《专业课程设计（一）》课程设计说明书 1 方波-三角波产生电路的设计 1 技术指标 设计一个方波-三角波产生电路，要求方波和三角波的重复频率为500Hz，方波脉冲幅度为6-6.5V，三角波为1.5-2V，振幅基本稳定，振荡波形对称，无明显非线性失真。 2 设计方案及其比较 产生方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以直接产生三角波—方波。由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波。 2.1 方案一 非正弦波发生器的组成原理是电路中必须有开关特性的器件，可以是电压比较器，、集成模拟开关、TTL与非门等；具有反馈网络，它的作用是通过输出信号的反馈，改变开关器件的状态；具有延迟环节，常用 RC电路充放电来实现；具有其他辅助部分，，如积分电路等。 矩形经过积分器就变成三角波形，即三角波形发生器是由方波发生器和反向积分器所组成的。但此时要求前后电路的时间常数配合好，不能让积分器饱和。 如图 1所示为该电路设计图。 由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器，一般均包括比较器和RC 积分器两大部分。如图所示为由迟滞比较器和集成运放组成的积分电路所构成的方波和三角波发生器。1U 构成迟滞比较器，用于输出方波；2U 构成积分电路，用于把方波转变为三角波，即输出三角波。 武汉理工大学《专业课程设计（一）》课程设计说明书 2 图1 方案一电路设计图 U1构成迟滞比较器，同相端电位pV 由1OV和2OV决定。利用叠加定理可得： 21211211211)()(OVVOVPVRRRRRVRRRRV 当0PV时，U1输出为正，即ZOVV1 当0PV时，U1输出为负，即ZOVV1 2U 构成反相积分器，1OV为负时，2OV正向变化;1OV为正时，2OV负向变化。 当ZVOVRRRV1212时，可得： 0)()()()(121121121211ZVVVZVPVRRRRRRRRVRRRRV 当2OV上升使PV 略高于 0v时，U1的输出翻转到ZOVV1 同样，ZVOVRRRV1212时，当2OV下降使PV 略低于 0时，ZOVV1。 这样不断重复就可以得到方波1OV和三角波2OV，输出方波的幅值由稳压管决定，被限制在ZV之间。 积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压1OV，而且1OV不是ZU，就是ZU，所以输出电压的表达式为： 武汉理工大学《专业课程设计（一）》课程设计说明书 3 )()()(102011242tVttVCRRVOOVO...