三角波发生电路设计

三角波发生器设计 制作人：朱立超 西安建筑科技大学 一、工作原理： 1. 基本原理图： 2.工作原理： 1)如图1，三角波发生器电路，有两部分组成。其中集成运放A1 组成滞回比较器，A2 组成积分电路。滞回比较器可以产生稳定的方波信号，再通过积分电路积分产生所需要的三角波。 由积分电路2031(z)dtTUR C 可知积分电路输出电压同uo1 反向。 设t=0 时积分电路电容上的初始电压为零，而滞回比较器输出端uo1=+Uz。又有电路图可以看出，两级电路分别都引入了反馈， A1同相输入端的电压up1 同时与uo1 和uo 有关，根据叠加定理 可得 121o1o1212uuupRRRRRR 由积分回路同向和反向输入端“虚短”“虚断”up2= un2=0,从而可图1 三角波发生电路图 知uo =up2.由于t0 时电容两端电压为了零，所以 uo=0，而u01=+Uz，故up1 也为正。而当 uo1=+Uz 时，经反向积分，输出电压uo 将随着时间往负方向线性增长，则 up1 将随之逐渐减小，当减小至 up1=un1=0时，滞回比较器的输出端电压发生跳变，使 uo1 由+Uz 跳变为-Uz，此时up1 也将跳变成为一个负值。当 uo1=-Uz 时，积分电路的输出电压uo 将随着时间往正方向线性增长，up1 将又逐渐增大，当增大至 up1= un1=0 时，滞回比较器的输出端再次发生跳变，u01 由-Uz 跳变为+Uz。如此重复上述过程，于是滞回比较器的输出电压u01 成为周而复始的矩形波，从而积分电路的输出电压uo 也成为周期性重复的三角波。 滞回比较器和积分电路特性： 2)输出幅度： 在 uo1=-Uz 期间，积分电路的输出电压uo 往正方向线性增长，此时up1 也随着增长，当增长至 up1= un1=0 时，滞回比较器的输出电压uo1 发生跳变，而发生跳变时的 uo 值即是三角波的最大值 Uom。将条图3 电路的波形图 图2 电压输出特性 件uo1=-Uz，u+=0 和uo=Uom 代入上式，可得om)(0212211URRRUzRRR 可解得三角波的输出幅度为z21omURRU 3）周期频率： 在积分电路对uo1=-Uz 进行积分的半个振荡周期内，输出电压uo由-Uom 上升至+Uom ，则对积分电路可列出一下表达式：203om2dt)z(1TUUCR 即om22z3UTCRU 所以三角波的振荡周期为23134zom4RCRRUCURT 三角波震荡频率： 2134RfR R C 三角波的输出幅度与稳压管的Uz 以及电阻值之比R1/R2 成正比。三角波的振荡周期则与积分电路的时间常数R3C 以及电阻值之比R1/R2成正比。仿真设计时要先确定Uz值（本设...