三角波方波正弦波課件

答辯人：孫彬導師：波形發(fā)生器成員：孫彬蔣定國劉波方波、三角波發(fā)生器

圖1方波、三角波、正弦波、信號發(fā)生器的原理框圖方案首先由555定時器組成的多諧振蕩器產(chǎn)生方波，然后由積分電路將方波轉化為三角波，最后用低通濾波器將方波轉化為正弦波，但這樣的輸出將造成負載的輸出正弦波波形變形，因為負載的變動將拉動波形的崎變。

各組成部分的工作原理

1方波發(fā)生電路的工作原理

555多諧振蕩器產(chǎn)生方波波形方波--三角波轉換電路的工作原理

圖5積分電路產(chǎn)生三角波RC積分電路是一種應用比較廣泛的模擬信號運算電路。在自動控制系統(tǒng)中，常用積分電路作為調節(jié)環(huán)節(jié)。此外，RC積分電路還可以用于延時、定時以及各種波形的產(chǎn)生或變換。由555定時器組成的多諧振蕩器輸出的方波經(jīng)C4耦合輸出，如圖5所示為RC積分電路，再經(jīng)R與C積分，構成接近三角波。其基本原理是電容的充放電原理。方波變三角波原理時間常數(shù)RC一般遠大于脈沖寬度，取RC>3Tp即可，Tp為脈沖寬度從T0到T1，電容充電，V0=Vc按指數(shù)規(guī)律緩慢上升。方波輸出為0時，電容放電。V0=Vc按指數(shù)規(guī)律下降，V0為輸出電壓，Vc為電容電壓。利用積分延時現(xiàn)象，把跳變電壓變得緩慢三角波變正弦波在三角波電壓為固定頻率或頻率變化范圍很小的情況下，要以考慮采用低通濾波的方法將三角波變換為正弦波，uO的頻率等于uI基波的頻率。

其中Um是三角波的幅值。根據(jù)上式可知，低通濾波器的通帶截止頻率應大于三角波的基波頻率且小于三角波的三次諧波頻率。當然，也可以利用帶通濾波器實現(xiàn)上述變換。

利用低通濾波器將三角波變換成正弦波

將三角波按傅里葉級數(shù)展開

4總電路圖圖7函數(shù)發(fā)生器總電路圖總電路圖的原理：555定時器接成多諧振蕩器工作形式，C2為定時電容，C2的充電回路是R2→R3→RP→C2；C2的放電回路是C2→RP→R3→IC的7腳(放電管)。由于R3+RP》R2，所以充電時間常數(shù)與放電時間常數(shù)近似相等，由IC的3腳輸出的是近似對稱方波。按圖所示元件參數(shù)，其頻率為1kHz左右，調節(jié)電位器RP可改變振蕩器的頻率。方波信號經(jīng)R4、C5積分網(wǎng)絡后，輸出三角波。三角波再經(jīng)R5、C6積分網(wǎng)絡，輸出近似的正弦波。C1是電源濾波電容。發(fā)光二極管VD用作電源指示燈。

4.用Multisim10電路仿真仿真結果如下：。

5altiumdesigner制圖及PCB板的制作和PCB原理圖利用altiumdesigner制圖軟件進行原理圖繪制。圖11正弦波、三角波、方波產(chǎn)生原理圖.PCB布線圖將制圖軟件中的PCB原理圖封裝，布線。點擊軟件菜單欄中“設計”按鈕，然后點擊其下的“updatePCBDocument.PCB2PcbDoc”按鈕，就將PCB原理圖封裝，布線到創(chuàng)建的PCB文件上，如圖12所示的PCB布線圖。6.2方波---三角波轉換電路的實驗結果實測三角波波形如圖19所示：圖19實測三角波波形6.3正弦波發(fā)生電路的實驗結果由示波器實測正弦波波形圖為：圖20實測正弦波波形由圖可知波形有一點失真。波形有些失真調節(jié)RP可改變幅頻、幅值大小。圖15PCB板實物圖輸出的各波形的參數(shù)范圍有些許的偏差，是因為在各原件的參數(shù)選擇上有偏差。正弦波稍微有點失真是因為積分電路中充放電的時間不夠。6.4實驗結果分析為期三個星期的課程設計已經(jīng)結束，在這三星期的學習、設計、焊接過程中我感觸頗深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過對函數(shù)信號發(fā)生器的設計，我掌握了常用元件的識別和測試；熟悉了常用的儀器儀表；了解了電路的連接、焊接方法；以及如何提高電路的性能等等。通過對函數(shù)信號發(fā)生器的設計，我還深刻認識到了“理論聯(lián)系實際”的這句話的重要性與真實性。而且通過對此課程的設計，我不但知道了以前不知道的理論知識，而且7．實驗總結8．儀器儀表清單設計所用儀器及器件如表一所示：首先衷心感謝我們的指導老師王老師，本次