河南理工数电课程设计 555方波三角波正弦波三次谐波 谢贝贝要点VIP专享

信号产生与变换电路的设计自动化 XX-XX 班 XXX,自动化 XX-XX 班 XXX 摘要：通过 555 定时器构成多谐振荡器产生占空比为 0.5 的方波，然后分别通过积分、低通滤波、带通滤波电路输出三角波、正弦波、三倍频率正弦波。放大器件为 LM324N 四路放大器。实验包括仿真与实际连线两步，仿真采用 Multisim 仿真软件，连线采用面包板。K 设计思路与整体框图根据题目要求，本次设计的基本完成思路是采用 555 定时器构成多谐振荡器产生占空比为 0.5 的方波，然后分别通过积分、低通滤波、带通滤波电路输出三角波、正弦波、三倍频率正弦波。整体框图如下：图 1 整体框图2、硬件电路设计2.1 方波发生电路的设计与计算图 2 方波产生电路利用 555 与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理。用 555 定时器组成的多谐振荡器如图 1 所示。接通电源后，电容 C2 被充电，当电容 C2 上端电压 Vc 升到 2Vcc/3时使 555 第 3 脚 V0 为低电平，同时 555 内放电三极管 T 导通，此时电容 C2 通过R3、Rp 放电，Vc 下降。当 Vc 下降到 Vcc/3 时，V0 翻转为高电平。电容器 C2 放电所需的时间为：tpL 二 0.7R2C2当放电结束时，T 截止，Vcc 将通过 Rl、R3、Rp 向电容器 C2 充电，Vc 由 Vcc/3 上升到2Vcc/3 所需的时间为：tpH 二 0.7R1C2当 Vc 上升到 2Vcc/3 时，电路乂翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波形如图 2,其震荡频率为：f=l/(tpL+tpH)图 3 方波波形输入方图 4 三角波产生电路2.2 三角波发生电路的设计与计算R15图 5如上图是一个由方波转换为三角波的电路图以及输出波形图，当 A 很人时，运放两输入端为”虚地”，忽略流入放大器的电流，令输入电压为 V1 输出为 Vo,流过电容 C 的电流为 lb 则有：匕 a—丄\i.dtfv.dt°cJ1CR\1即输出电压与输入电压成积分关系。当 VI 为固定值时：V.V—t°CR上式表明：输出电压按一定比例随时间作直线上升或下降。当输入为矩形波时，输出便成为三角波。此外，由于电容和滑动变阻器的存在，使得输出的三角波在输入矩形波频率一定的时候也能适当调整，同时电容的存在，又滤除了其他波的干扰。提高了系统的抗干扰性。2.3 基波正弦波产生电路的设计与计算图 6 正弦波电路基波正弦波产生电路采用有源低通二阶滤波电路构成，二阶压控电压源低通滤波电路由两个 RC 坏节和反相比例...