基于proteus的占空比可调的方波和三角波发生器设计报告书

基于proteus的占空比可调的方波和三角波发生器设计报告书内容摘要：

点在积分器，加法器和一般反馈中能使电路具有优良性能，可用于军事。 这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。 其中二引脚为运放的反相输入端，3为运放的同相输入端，6为输出端，4为负电源输入端，7为正电源输入端，1和5为调零端，基于以上优点，本次设计采用了UA741集成运算放大器。 并且采用反相输入的接法，利用运放的非线性工作区，即比较器的性质，便可以实现方波的发生。 图21 UA741的引脚图 方波产生电路分析常见的方波发生器有方波，矩形波，锯齿波，三角波等，非正弦波发生器组成的原理是电路中必须有开关特性的元件，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电路的充放电来实现，具有其它部分，如积分电路等，方波发生器通常叫做多谐振荡器。 如图22，该电路具有负反馈和正反馈，其中电路的正反馈系数为 （21）在接通电源的瞬间，输出电压究竟是处于正向饱和还是负向饱和是随即的，假设初始的输出电压是负向饱和的，即，则加到运算放大器同相输入端的电压为，而加于反相端的电压由于电容器C上的电压不能突变，只能有输出电压通过负反馈电阻R按指数规律C充电来建立，显然逐渐减小且小于零，当其越来越负时，直到比还小时，输出电压立即从负向饱和迅速反转到正饱和值。 这时加到运算放大器同相输入端的电压 ，而加于反相端的电压由于电容电压不能突变，只能由输出电压对电容反相充电，越来越大，直至比 还大时，输出发生反转。 周期和频率的计算公式如下 （22）输出的方波的幅度由背靠背的稳压二极管双向限幅确定，即，由于，所以产生的方波信号的占空比为固定的，通过如图的结构，即有连个反相并接在一起的二极管和可调电阻器相连，就可以实现调节占空比，调节可变电阻器的滑片，使其处在不同位置，这样正半周和负半周两个二极管分别导通，由于滑动滑片，使得与两二极管相接的电阻阻值不同，即充放电时间常数不同，从而实现占空比可调。 充电过程的周期为 （23）放电过程的周期为 （24）同时该电路还具有调节方波频率的功能，由周期公式我们可以看出，当充放电回路总电阻发声变化时，输出的方波频率就发生相应的变化，充放电回路的R增大，则方波的周期也增大，那么它的频率将减小。 同时将运放的4，7脚接上相应的正负电源，双电源的放大性能比较好，R1的作用是限流，R2和R3构成正反馈网络，D3和D4为稳压二极管，设定他们的稳压性能为5V，这样输出的方波电压峰峰值基本上为10V。 同时方波电路再加一级就可以产生三角波，其原理就是将方波积分，就可以的到三角波，加一级有运放的积分电路，但此电路要注意时间常数的选取，因为有前后两级电路，所以要注意两级电路的时间常数应该大致相同，或后边的略小一些，这样才能够使积分器正常工作，而不是处于饱和的非工作状态，这样就可以产生三角波了。 图22 方波产生电路 功能扩展电路极其分析在设计方波发生器的过程中，我发现了一个问题，就是我做的是占空比可调的方波电路，而且我还把它设计成了频率可调的方波电路，但是如果我手头没有示波器的话，我怎么判定我的实物是对的呢，我怎么确定我调节那两个变阻器的时候频率和占空比是发生变化的，基于此，我想到了用分。