正弦波产生电路

电路原理：

TR1 结型场效应管在这里充当压控可变电阻，它与R3、R4一起构成文氏振荡器的负反馈回路，TR1的电阻越大，负反馈越强。D2、D3、R8、R9、R10与 IC(2/2)对输出振荡电压进行全波整流，在IC的1脚产生负的整流输出电压，经过D1

与R7、C4滤波后获得一个负的直流电压，该电压与振荡输出的幅值差不多相等。这个负电压加在TR1的G极，控制着TR1的D-S极之间的电阻值。

振荡输出幅度增大，TR1的G极电压就越负，TR1的D-S极间阻值变大，负反馈增强，使得振荡幅度减小。通过以上的自动调节，使振荡幅度保持稳定，避免放大器进入非线性区域，从而获得良好的正弦波形。

文氏振荡器常见的一种稳幅措施是在负反馈回路中加入二极管(见下图)：

目的也是在输出幅度增大时使负反馈增强，但由于二极管的非线性，会使输出波形发生少许畸变。而提供的这个电路的负反馈回路中不含有非线性元件，因而能获得高质量的正弦波形。

第十二章(非正弦周期电流电路)习题解答

第十二章(非正弦周期电流电路)习题解答 一、选择题 1． 在图12—1所示电路中，已知)]cos(2512[1t u s ω+=V ， )240cos(2502+ω=t u s V 。设电压表指示有效值，则电压表的读数为 B V 。 A ．12； B ．13； Ｃ．13.93 解：设u 如图12—1所示，根据KVL 得 )240cos(25)cos(2512021+ω+ω+=+=t t u u u s s 即 )120cos(25)cos(25120-ω+ω+=t t u =)60cos(25120-ω+t 根据 2 )1(2 )0(U U U += 得1351222=+=U A 2．在图12—2所示的电路中，已知)100cos(2t u s = V ， )]60100cos(243[0-+=t i s A ，则s u 发出的平均功率为 A W 。 A ．2； B ．4； C ．5 解：由平均功率的计算公式得 )600cos(0 )1()1()0()0(++=I U I U P =2)60cos(41300 =?+?W 3．欲测一周期性非正弦量的有效值，应用 A 仪表。 A ．电磁系； B ．整流系； C ．磁电系 4．在图12—3所示的电路中，Ω=20R ，Ω=ω5L ， Ω=ω451 C ， )]3cos(100)cos(276100[t t u s ω+ω+=V ，现欲使电流i 中含有尽可大的基波分量，Z 应 是 C 元件。 A ．电阻； B ．电感； C ．电容

解：由图12—3可见，此电路对基波的阻抗为 j 45j545520j 1 j j 1 j -?++=ω+ωω?ω++=Z C L C L Z R Z i =8 45 j 20++Z 欲使电流i 中含有尽可大的基波分量就是要使i Z 的模最小，因此Z 应为电容。 二、填空题 1．图12—4所示电路处于稳态。已知Ω=50R ，Ω=ω5L ， Ω=ω451 C ，)]3cos(100200[t u s ω+=V ，则电压表的读数为 70.7 V ，电流表的读数为 4 A 。 解：由题目所给的条件可知，L 、C 并联电路对三次谐波谐振，L 对直流相当于短路。 因此，电压表的读数为 7.702 100=V ，而电流表的读数为 450 200 =A 。 2． 图12—5所示电路中，当)cos(2200?+ω=t u V 时，测得10=I A ；当 )]3cos(2)cos(2[2211?+ω+?+ω=t U t U u V 时，测得200=U V ，6=I A 。则83.1051=U V ，71.1692=U V 。 解：由题意得 2010200==ωL ， 22 221200=+U U 及22 22 163=?? ? ??ω+??? ??ωL U L U

正弦波产生电路的设计

电子系统综合设计实验报告

正弦波产生电路设计报告 一、实验设计目的和作用 1. 进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的 识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准 和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理 等。 2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数 字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学 生自行设计、自行制作和自行调试。 3. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已学过的 理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 4.通过学员的独立思考和解决实际问题的过程，培养学员的创 新能力 二、设计的具体实现 实验要求用TL084设计正弦波产生电路。正弦波产生方式有多种，本次试验采用较为简单的文氏桥振荡电路。通过图书馆和上网查阅有关资料，确定如下电路。 Multisim原理图：

sch图 调节w1使电路起振，w2调节幅度 仿真结果：频率162Hz，幅度范围0.8—10V

三、实际制作调试和结果分析

频率：133.33Hz 幅度范围：1~9V 四、总结 第一次进行电路设计，遇到了很多麻烦。Multisim、Protel等软件不熟悉，第一次焊电路焊工也不行。通过实验，基本学会了这些软件的操作，制作过程中，自己的焊工有了很大进步。虽然做了好几次才把电路调出来，但还是很满意。 五、参考文献 1．于红珍.通信电子电路【M】.北京：清华大学出版社，2005 2．康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分（第四版）. 北京：高等教育出版社，1999.6 3.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛【M】.北京：北京航空航天大学出版社，2006

实验1 集成电路RC正弦波振荡电路

一、实验目的 1.掌握桥式RC正弦振荡电路的构成及工作原理 2.熟悉正弦波振荡电路的调整、测试方法 3.观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.低频信号发生器 3.频率计 三、预习要求 1.复习RC桥式振荡电路的工作原理 2.完成下列填空题 （1）图11-1中，正反馈支路是由Rp1和C1 组成，这个网络具有恒压特性，要改变振荡频率，只要改变Rp1 或C1 的数值即可。 （2）图11-1中，1Rp和R1组成电压串联负反馈，其中Rp2 是用来调节放大器的放大倍数，使Av 3. 四、实验内容 1.按图11-1接线 2.用示波器观察波形

思考： （1） 若元件完好，接线正确，电源电压正常，而V o=0，原因何在，该怎么办？ （2） 有输出但是出现明显失真，该如何解决？ 3. 用频率计测上述电路输出频率，若无频率计可按照图11-2接线，用示波器读数法测定，测出V o 的频率F01并与计算值比较 4. 改变振荡频率 在试验箱上设法使文氏桥电容C1=C2=0.1u. 注意：改变参数前，必须先关断试验箱电源开关在改变参数，检查无误后再接通电源，测f0之前，应适当调节2Rp 使V o 无明显失真后，再测频率。 5. 测定运算放大器放大电路的闭环放大倍数 Avf

先测出图11-1电路的输出电压V o 值后，关断实验箱电源，保持2Rp 及信号发生器频率不变，断开图11-1中“A ”点接线，把低频信号发生器的输出电压接至一个1K 的点位器之上，再从这个1K 电位器的滑动接点取Vi 接至运放同相输入端，如图11.3所示调节Vi 使得V o 等于原值，测出此时的Vi 值。 则： ==Vi Vo A vf 2.82 倍。 五、 实验思考 1. 电路中那些参数与振荡频率有关？将振荡频率的实测值与理论估算值比较，分析产生误差的原因。 2. 总结改变负反馈深度对振荡电路起振的幅值调件及输出波形的影响。 【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】

9.5非正弦波发生电路

9．信号发生电路 9.5 非正弦波发生电路 ——基本概念

基本概念 （1）非正弦波发生电路的组成 ①具有开关特性的器件 滞回比较器滞回比较器。。 ②反馈网络将输出电压恰当地反馈到具有开关特性器件的输入端 将输出电压恰当地反馈到具有开关特性器件的输入端。。③延迟环节延迟环节（（积分环节积分环节））利用RC 电路的充电路的充、、放电特性来实现延迟放电特性来实现延迟。。 （2）非正弦波发生电路的振荡条件 只要经过一定延迟时间后的反馈信号能使电压比较器的输出状态发生改变改变，，就能产生周期性的振荡就能产生周期性的振荡。。合二为一 “反馈延迟反馈延迟，，比较跳变”

基本概念 （3）非正弦波发生电路的分析方法 ①检查电路组成 检查电路是否具有电压比较器检查电路是否具有电压比较器，，反馈网络反馈网络、、延迟或积分环节延迟或积分环节。。 ②分析振荡条件 首先计算阈值电压首先计算阈值电压。它是判断电压比较器输出状态发生跳变的依据它是判断电压比较器输出状态发生跳变的依据它是判断电压比较器输出状态发生跳变的依据。。其次分析电路的工作原理其次分析电路的工作原理。。通过具有延迟作用的反馈网络，输出电压是否可以在高低电平之间跳变是否可以在高低电平之间跳变。。 ③估算波形参数 包括信号的峰峰值和振荡周期包括信号的峰峰值和振荡周期。。

9．信号发生电路 9.5 非正弦波发生电路 ——方波和矩形波发生电路

方波发生电路 （1） 电路组成 （2） 振荡条件当时，当 时，①阈值电压 的估算由反相输入的滞回比较器和 电路组成电路组成，，回路既作为反馈网络回路既作为反馈网络，，又作为延迟环节又作为延迟环节。。

文氏桥电路产生正弦波,方波要点

电子线路课程设计 院部： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：

电子线路课程设计任务书姓名班级指导老师

目录 目录 (1) 第1章引言 (1) 第2章基本原理 (2) 2.1基本文氏振荡器 (2) 2.2振荡条件 (2) 第3章参数设计及运算 (4) 3.1结构设计 (4) 3.2参数计算 (5) 第4章仿真效果与实物 (8) 心得体会 (9) 参考文献 (9)

第1章引言 无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。

第2章 基本原理 2.1 基本文氏振荡器 基本文氏电桥反馈型振荡电路如图1所示，它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成，施加正反馈就产生振荡。运算放大器施加负反馈就为放大电路的工作方式，施加正反馈就为振荡电路的工作方式。图中电路既应用了经由R 3和R 4的负反馈，也应用了经由串并联RC 网络的正反馈。电路的特性行为取决于是正反馈还是负反馈占优势。 图2-1 将这个电路看作一个同相放大器，它对V p 进行放大，其放大倍数为 o 3p 4 V R A 1V R = =+ 在这里为了简化我们假设运算放大器是理想的。令，R 1=R 2=R,C 1=C 2=C 。反过来，V p 是由运算放大器本身通过两个RC 网络产生的，其值为V P =[Z P /(Z P +Z 1)]V o 。式中Z p =R ∥﹙1/j2πfC ﹚， Z 1/2s R j fC π=+。展开后可以得到 ()()o p 00V 1V 3//B jf j f f f f = = +- 上式中 01/2f fC π=。信号经过整个环路的总增益是()T jf AB =或者表示为

采用运算放大器设计正弦波振荡器 (1)

采用运算放大器设计正弦波振荡器(1) 2006-12-26 作者：来源：互联网浏览次数：1088 文字大小：【大】【中】【小】 振荡的判居 一个反馈系统的典型形式如图1所示,下式给出任何一个反馈系统的特性（一个放大器与源 的反馈元件构成一个反馈系统）。 VOUT/VIN=A/(1+Aβ) (1) 振荡是由不稳定的状态引起的,反馈系统处于不稳定状态是由于传递函数不满足稳定条件所引起的。当（1+Aβ）=0时,公式1等于∞,这表示VIN=0时,存在VOUT°因而设计一个振荡器的关键是确保Aβ=-1（巴克豪森判据）,或者使用复数形式的Aβ=1<-180°。-18 0°相移判据适用于负反馈系统,而0°相移适用于正反馈系统。 当Aβ=-1时,反馈系统的输出电压变为无限大,当输出电压趋近于任何一个电源电压时,放大器中的有源器件改变增益,引起A值的改变,使Aβ≠-1,从而,振荡衰减,并最终停下来。这里可能出现三种情况之一：第一,由于饱和或截止的非线性,可以使系统趋于稳定;第二,超始的振荡,可能引起系统的饱和（或截止）,并且在系统变为线性状态并向远离电源电压方向变化之前,可使这种状态保持很长一段时;第三,系统保持线性状态并向远离电源电压方向变化。两者交替产生高度失真的振荡（通常为准方波）,而形成的振荡器被称为张弛振荡器。 三者交替产生正弦波振荡器。 所有振荡器都是由TLV247X运算放大器、5%精度的电阻和20%精度的电容构成的,从而 元件的容差引起理想值与测量值之间差别。 振荡器中的相移

公式Aβ=1<-180°中的180°相移是由有源元件和无源元件引入的, 像任何精心设计的反馈电路那样,使振荡器取决于无源元件的相移,因为它精确且几乎不漂移。应使由有源元件提供的相移最小,因为它随湿度而变化,有个很大的初始偏差,并且是与器件相关的。应这样来选择放大器,使 得它们在振荡频率处的相移极小或没有。 单极点RL或RC电路,每个极点提供90°的相移,为了实现振荡,要求的相移为180°,所以在振荡器的设计中,必须采用至少两个极点。一个TL电路有两个极点,从而它可提供180°的相移。但是在这里不考虑LC和LR振荡器,因为低频电感很贵、很笨重、体积又很大,所以是不理想的。在超出了电压反馈运算放大器频率范围的高频应用中,应设计LC振荡器,因为这时电感的尺寸、重量和成本都显著地减少。在低频振荡器设计中使用多个RC电路来代替 电感。 由于在累加相移达到-180°的频率处,电路产生振荡,所以相移决定振荡的频率。相移随频率的变化率dφ/dt决定了振荡的稳定性。当缓冲的各个RC（一个运算放大器缓冲器提供高输入和低输出阻抗）是级联的时候,相移要用个数n来乘。（见图2） 尽管两个级联的RC可提供180°相移,但在振荡频率上dφ/dt是低的,从而便各由两个级联的RC构成的振荡器的频率稳定性很差。三个同样的级联RC滤波器具有较高的dφ/dt,构成的振荡器改善了频率稳定性。加入一个第四个RC,制成一个具有极好dφ/dt的振荡器,

低频正弦信号发生器 (1) (1)

《电子技术》课程设计报告 题目低频正弦信号发生器 学院（部）电子与控制工程学院 专业建筑电气与智能化 班级2013320602 学生姓名吴会从 学号201332060225 6 月29 日至 7 月10 日共2 周 指导教师（签字）

前言 正弦交流信号是一种应用极为广泛的信号，它通常作为标准信号，用于电子电路的性能试验或参数测量。另外，在许多测试仪中也需要用标准的正弦信号检测一些物理量，正弦信号用作标准信号时，要求正弦信号必须有较高的精度，稳定度及低的失真率。 本次电子课程设计的低频正弦信号发生器的要求为：信号的频率范围为20HZ～20KHZ;输出电压幅度为 5V；输出信号频率数字显示；输出电压幅度显示。 针对以上设计要求，我们从图书馆收集，借阅了大量相关书籍，从网上下载了诸多相关资料，其次安装并学习使用了电路设计中所常使用的Multisim仿真软件。在设计的要求下，画出了整体电路的框图，将其分为正弦信号发生器，输出信号频率和其数字显示，输出电压和幅度数字显示三大部分。其中，正弦信号发生器部分主要由我负责，输出信号频率和其数字显示部分主要由刘琪负责，输出电压和幅度数字显示部分主要由李光辉负责。其次我们对每个单元电路进行设计分析，对其工作原理进行介绍，通过对电路分析,确定了元器件的参数,并利用Multisim 软件仿真电路的理想输出结果,克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题,使得设计的低频信号发生器结构简单,实现方便。 完成电路的设计与分析后，对资料与设计电路进行整理，排版，完成课程设计报告。

目录 摘要 (4) 关键字 (4) 技术要求 (4) 第一章系统概述 (5) 第二章单元电路设计 (6) 第一节正弦信号产生和放大电路模块设计 (6) 第二节数字的频率显示 (10) 第三节数字电压表设计 (17) 第三章结束语 (23) 参考文献 (23) 鸣谢 (23) 元器件明细表 (24) 收获与体会，存在的问题 (24) 评语 (26)

方波、三角波、正弦波信号产生

课程设计报告 题 目 方波、三角波、正弦波信号 发生器设计 课 程 名 称 模拟电子技术课程设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气及其自动化（2）班 学 生 姓 名 李丽 学 号 1104102067 课程设计地点 C206 课程设计学时 1周 指 导 教 师 赵国树 金陵科技学院教务处制

目录 1、绪论 (4) 1.1相关背景知识 (4) 1.2课程设计条件................................................... . (4) 1.3课程设计目的.......... (4) 1.4课程设计的任务 (4) 1.5课程设计的技术指标 (5) 2、信号发生器的基本原理 (5) 2.1原理框图 (4) 2.2总体设计思路 (5) 3、各组成部分的工作原理 (5) 3.1 正弦波产生电路 (5) 3.1.1正弦波产生电路 (5) 3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (6) 3.2 正弦波到方波转换电路 (8) 3.2.1正弦波到方波转换电路图 (6) 3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (8) 3.3 方波到三角波转换电路 (11) 3.3.1方波到三角波转换电路图 (11) 3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (13) 4、电路仿真结果 (13) 4.1正弦波产生电路的仿真结果 (14) 4.2 正弦波到方波转换电路的仿真结果 (14) 4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (15) 5、设计结果分析与总结 (16)

1、绪论 1.1相关背景知识 信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途，可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。它是一种不可缺少的通用信号源。 1.2课程设计条件 以本学期学习的电子技术基础(模拟部分)为知识背景,我们知道通过放大器、比较器等元器件可构成集成电路、反馈放大电路、运算放大电路等一系列组合放大电路。信号在我们的生活中是无处不在的，模拟信号是时间和幅度连续变化的信号。通过传感器我们可以将各种物理信号转换为电信号，再进过一系列信号的处理。如滤波、幅度放大等，我们可以获得自己需要的信号。 正弦波振荡电路。在通信、广播、医疗、电视系统中，都有广泛的应用。非正弦波产生电路。在一些电子系统中，如数学领域，方波、三角波的应用都是极其广泛的。 1.3课程设计目的 通过本次课程设计所要达到的目的是：提高学生在模拟集成电路应用方面的技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路设计初步掌握工程设计方法，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法，为后续课程的学习和今后从事的实际工作打下必要的基础。 1.4课程设计的任务 ①设计一个方波、三角波、正弦波函数发生器； ②能同时输出一定频率一定幅度的三种波形：正弦波、方波、三角波； ③用±5V电源供电。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如： ①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；②也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波；③也可以通过单片集成函数发生器8038来实现… 先是对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济。最方便。最优化的死亡合剂策略。然后运用仿真软件Multisim对电路进行仿真。观察效果并与要求的性能指标作对比。

设计制作一个方波-三角波-正弦波函数信号发生器

课程设计说明书 课程设计名称：模拟电子技术基础 课程设计题目：设计制作一个产生方波—三角波—正弦波函数转 换器 学院名称：信息工程学院 专业：电子信息工程班级： 学号：姓名： 评分：教师： 20 12 年 2 月22 日

《模拟电路》课程设计任务书 20 11－20 12 学年第2 学期第1 周－1.5周 题目设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器 内容及要求 1 输出波形频率范围为0.2KHz~20kHz且连续可调； 2正弦波幅值为±2V； 3方波幅值为2V； 4三角波峰-峰值为2V，占空比可调； 5设计电路所需的直流电源可用实验室电源。 进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天； 2. 领元器件、制作、焊接：3天 3．调试+验收： 2.5天 4.提交报告：2011-2012学年第二学期3～7周 学生姓名： 指导时间：第1～1.5周指导地点： E楼508 室任务下达20 12 年 2 月 12 日任务完成20 12 年 2 月 22 日 考核方式1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它 □ 指导教师彭嵩系（部）主任陈琼

摘要 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。用三角波，方波发生电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。因此，本设计意在用LM324放大器设计一个产生方波-三角波-正弦波的函数转换器。为了使这三种波形实现转换，需要设计一个电路将直流电转换成方波和三角波，继而将三角波转换成正弦波。首先直流电源通过一个同相滞回比较电路转换为方波，方波通过一个积分电路转换为三角波，最后经滤波电路（RC振荡电路产生）转换为正弦波。从而实现转换器的设计。（关键字：放大、波形转换、积分）

几种正弦波产生电路的比较

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0612901605.html, 几种正弦波产生电路的比较 作者：陈亮施智兴 来源：《山东工业技术》2016年第08期 摘要：选择正弦波产生电路，一般根据高低频率要求、稳定性要求以及用处要求等等选 择具体电路。本文分别通过实验浅析三极管分立元件、555时基模块和集成运放几种产生正弦波电路，并对它们做了比较。 关键词：正弦波；三极管电路；555时基模块；集成运放 DOI：10.16640/https://www.wendangku.net/doc/0612901605.html,ki.37-1222/t.2016.08.168 1 三极管RC移项振荡器 图1为分立元件RC移项振荡器，其原理是由C1把三极管TI的集电极信号反馈到RC移相电路上，由于该信号相位与基极进来的信号相位反相（ 180°），信号经过三级RC移相电路移相（图1中一级RC移相约60°），相位被移了2π（ 360°），也就是实现了正反馈，产生了正弦波。 如图1元件的参数产生的正弦波频率为1KHz左右。以下是经过实验得出的结论：（1） 当电源电压减小时，波形幅度减小，频率变大；当电压小于7V时，没波形产生；（2）当R1减小时，波形幅度减小，频率变大，频率不稳定；（3）当R2减小时，波形幅度减小，频率变大；（4）当R3减小时，波形幅度增大，频率变小；（5）当R5减小时，波形幅度减小，频 率变大；（6）当C2增大时，幅度不变，频率变小； R2、R4、R5三个电阻要相同，C1、C2、C3三个电容值也要相同，否则波形不稳定。调节R1可以改变正弦波的频率，同时也改变波形幅度。此电路分立元件简单便宜，并且容易起振。但是产生的波形不稳定，带负载能力差。 2 555时基模块波形产生电路 图2为555时基模块的正弦波产生电路。电路原理是：当接通电源Vcc时C2的电压为0，模块3脚输出电位Vo为高电位，此时VCC经R1 、R2和R3对C2充电，当Uc2≥2/3Vcc 时，Vo翻转成为低电位，此时模块7脚与1脚接通，并与地接通，C2经R3、R2放电，Uc2 下降；当Uc2下降到≤1/3Vcc时，Vo又翻转成高电位，此时模块7脚与1脚断开，C2放电停止，Vcc又经R1、R2和R3对C2充电，Uc2又从1/3Vcc上升到2/3Vcc， Vo又从高电位变为低电位，周而复始，Vo就是一个脉冲波形（矩形波）。脉冲宽度TL≈0.7（R1+R2+R3）C，脉冲占空TH≈0.7（R2+R3）C，所以脉冲周期。矩形波经积分电路后输出正弦波。该正弦波信号弱、杂波多、不稳定、带负载能力差。调整R3可改变频率，改变C3、C5可以调整波形失真。

课题一：正弦信号产生电路的设计与制作

南京师范大学 电气与自动化工程学院 课程设计报告 （2018—2019学年第二学期） 题目：正弦信号产生电路的设计与制作学号：181802008 姓名：刘事成 指导教师：陈余寿 专业：电气工程及其自动化 设计时间： 2019年4月16日

目录 一、设计任务与功能要求 (1) 1.任务 (1) 2.要求 (1) 二.设计原理概述 (1) 三．方案论证 (1) 1.正弦波发生器 (1) 2.调压单元 (2) 3.功率放大器 (3) 四．电路参数计算 (5) 1.正弦信号振荡电路 (5) 2.调压电路 (5) 五．电路系统总图 (6) 六．元件清单 (6) 七．测试结果 (7) 1．测试结果对比 (7) 2.误差分析 (7) 八．参考文献 (7)

课题一：正弦信号产生电路的设计与制作 一、设计任务与功能要求 1.任务 选择合适的集成运放设计、制作一个正弦信号产生电路。 2.要求 1. 正弦信号产生电路输出正弦信号V o的频率f0 =1kHz、幅值V P=2V~8V连续可调；要求电路在带负载R L=100Ω状态下工作稳定； 2. 仿真电路，给出仿真结果； 3. 焊接、制作所设计电路； 4. 调试、测试电路，记录输出波形V o，测量其最大不失真输出信号幅值； 5. 撰写完整报告（含理论设计和实践制作两部分）。 二.设计原理概述 图2-1 总设计结构框图 如图2-1所示，由正弦波发生电路产生1kHz的正弦波并由调压单元转化为幅值为2V~8V连续可调的正弦波，由功率放大器提高信号的带负载能力。 所有运放和三极管的电源都由直流稳压电源将220V交流电转化为±12V 的直流电源供电。 三．方案论证 1.正弦波发生器 方案1：如图3-1.1所示，LC变压器式正弦振荡电路。其LC变压器式振荡电路主要用来产生高频信号，其工作频率降低时，要求增大振荡回路的电感量和电容量。大电感和大电容的体积大、笨重，因此LC振荡电路不适合用于低频一般在1MHz以，并且会产生高次谐波。

第十二章(非正弦周期电流电路)习题解答

第十二章(非正弦周期电流电路)习题解答 一、选择题 1． 在图12—1所示电路中，已知)]cos(2512[1t u s ω+=V ， )240cos(2502+ω=t u s V 。设电压表指示有效值，则电压表的读数为 B V 。 A ．12； B ．13； Ｃ． 解：设u 如图12—1所示，根据KVL 得 )240cos(25)cos(2512021+ω+ω+=+=t t u u u s s } 即 )120cos(25)cos(25120 -ω+ω+=t t u =)60cos(25120 -ω+t 根据 2 )1(2 )0(U U U += 得1351222=+=U A 2．在图12—2所示的电路中，已知)100cos(2t u s = V ， )]60100cos(243[0-+=t i s A ，则s u 发出的平均功率为 A W 。 A ．2； B ．4； C ．5 解：由平均功率的计算公式得 ~ )600cos(0 )1()1()0()0(++=I U I U P =2)60cos(41300 =?+?W 3．欲测一周期性非正弦量的有效值，应用 A 仪表。 A ．电磁系； B ．整流系； C ．磁电系 4．在图12—3所示的电路中，Ω=20R ，Ω=ω5L ， Ω=ω451 C ， )]3cos(100)cos(276100[t t u s ω+ω+=V ，现欲使电流i 中含有尽可大的基波分量，Z 应 是 C 元件。 A ．电阻； B ．电感； C ．电容

解：由图12—3可见，此电路对基波的阻抗为~ j45 j5 45 5 20 j 1 j j 1 j - ? + + = ω + ω ω ? ω + + =Z C L C L Z R Z i = 8 45 j 20+ +Z 欲使电流i中含有尽可大的基波分量就是要使i Z的模最小，因此Z应为电容。 二、填空题 1．图12—4所示电路处于稳态。已知Ω =50 R，Ω = ω5 L，Ω = ω 45 1 C ， )] 3 cos( 100 200 [t u s ω + =V，则电压表的读数为V，电流表的读数为4 A 。 解：由题目所给的条件可知，L、C并联电路对三次谐波谐振，L对直流相当于短路。因此，电压表的读数为7. 70 2 100 =V，而电流表的读数为4 50 200 =A。 2．图12—5所示电路中，当) cos( 2 200? + ω =t u V时，测得10 = I A；当 )] 3 cos( 2 ) cos( 2 [ 2 2 1 1 ? + ω + ? + ω =t U t U u V时，测得200 = U V，6 = I A。则 83 . 105 1 = U V，71 . 169 2 = U V。 ； 解：由题意得

三角波、方波、正弦波发生电路

波形发生电路 要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。 指标：输出频率分别为：102H Z、103H Z和104Hz；方波的输出电压峰峰值V PP≥20V （1）方案的提出 方案一： 1、由文氏桥振荡产生一个正弦波信号。 2、把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器 从而把正弦波转换成方波。 3、把方波信号通过一个积分器。转换成三角波。 方案二： 1、由滞回比较器和积分器构成方波三角波产生电路。 2、然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。 方案三： 1、由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。 2、用折线法把三角波转换成正弦波。 （2）方案的比较与确定 方案一： 文氏桥的振荡原理：正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。当R1=R2、时，F=1/3、Au=3。然而，起振条件为Au略大于3。实际操作时，C1=C2。即f=f 如果要满足振荡条件R4/R3=2时，起振很慢。如果R4/R3大于2时，正弦波信号顶部失真。调试困难。RC串、并联选频电路的幅频特性不对称，且选择性较差。因此放弃方案一。 方案二： 把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，就构成三角波发生器和方波发生器。比较器输出的方波经积分可得到三角波、三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波和方波发生器。 通过低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下使用。然而，指标要求输出频率分别为102H Z、103H Z和104Hz。因此不满足使用低通滤波的条件。放弃方案二。 方案三： 方波、三角波发生器原理如同方案二。

三角波方波正弦波发生电路

精心整理 波形发生电路 要求：设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。 指标：输出频率分别为：102H Z 、103H Z 和104Hz ；方波的输出电压峰峰值V PP ≥20V （1）方案的提出 方案一： 1、由文氏桥振荡产生一个正弦波信号。 2、把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器 （2f=f 0时，F=1/ 3、器。将三角波分成若干段，按不同的比例衰减，就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制。 综合以上三种方案的优缺点，最终选择方案三来完成本次课程设计。 （3）工作原理： 1、方波、三角波发生电路原理 该电路由滞回比较器和积分器组成。图中滞回比较器的输出电压u01=Uz ±，它的输入电压就是积 分电路的输出电压u02。则U1A 的同相输入端的电位：101202 up=1212 R u R u R R R R +++g g ,令up=un=0，则阀值电 压：1 022 R Ut u Uz R ±==±；积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01，而且不是+Uz ，就是

-Uz，所以输出电压的表达式为： 01(10) 0202(0) 82 u t t u u t R C - =-+ g ；设初态时u01正好从-Uz跃变到+Uz， 则： (10) 02 82 Uz t t u Ut R C - =-+ g ，积分电路反向积分，u02随时间的增长线性下降，一旦u02=-Ut，在稍 减小，u01将从+Uz跃变为-Uz，使式变为： (21) 02 82 Uz t t u Ut R C - =- g ，积分电路正向积分，u02随时间增 长线性增大，一旦u02=+Ut，再稍微增大，uo1将从-Uz跃变为+Uz，回到初态。电路重复上述过程，因而产生自激振荡。由上分析，u01是方波，且占空比为50%，幅值为Uz ±；u02是三角波，幅值为Ut ±。 取正向积分过程，正向积分的起始值-Ut，终了值+Ut，积分时间为T/2，代入 (21) 02 82 Uz t t u Ut R C - =- g ， 得 Uz T Ut += g1R2 R 2 图中 在 益为1。，

FPGA实验一 正弦信号发生器

河北大学 电子与信息工程学院 2010 张庆顺 1 / 53 SOPC 设计技术课程 实验一、正弦信号发生器 河北大学 电子信息工程学院 教师：张庆顺 本实验指导书演示了一个简单的正弦信号发生器在QUARTU S Ⅱ上的实现。通过这个文档，旨在演示利用QUARTUS Ⅱ开发数字电路的基本流程和QUARTUS Ⅱ软件的相关操作，并借此介绍QUARUTS Ⅱ的软件界面。我们还针对DE Ⅱ-70的实验板，实现了本文档所示硬件模块的相关配置工作以及下载和实现。 实验条件： Quartus II 9.1

目录 二、实验步骤： (6) 1、工程创建 (6) 2、sin信号发生器顶层模块的设计 (13) 3、定制ROM存储sin波形数据 (17) 3.1 建立.mif文件 (17) 3.2 ROM数据的生成 (19) 3.3 定制ROM元件 (19) 3.3.1 调用Mega Wizard Plug-In Manager (20) 3.3.2 设置LPM_ROM模块 (21) 4、编译、综合等 (27) 5、仿真 (28) 5.1 编辑波形文件 (28) 5.2进行仿真 (36) 6、内部电路观察 (38) 7、生成symbol (40) 8、管脚分配 (46) 9、下载 (49) 10．作业 (53)

一、设计原理： 下图所示为正弦信号发生器的结构，共有4个部分组成： 顶层文件singt.v 在FPGA 中实现两个部分： 1、6位计数器产生地址信号； 2、存储正弦信号（6bits 地址线，8bits 数据线）的ROM ，由LPM_ROM 模块实现，LPM_ROM 模块底层由FPGA 的EAB 、ESB 或M4K 来实现。 地址发生器的时钟频率CLK 假设为f0，这里我们设定的地址发生器为6bit ，则周期为26＝64，所以一个正弦周期内可以采样64个点，DAC 后的输出频率f 为： 64/0f f = 我们可以如下生成sin 数据以用于查找表，双、单极性Sin(x)数据波形可如下： x = round((sin(linspace(0,2*pi,64))+1)*127.5) ；

正弦波产生

正弦波产生电路 正弦波产生电路采用两种方案，一种通过模拟电路产生，一种通过数字电路产生。 1.通过ICL8038正弦波发生器 ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部组件就能产生从0.001HZ～300kHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调频信号输入端, 所以可以用来对低频信号进行频率调制。 icl8038中文资料 ICL 8038 的主要特点: (1) 可同时输出任意的三角波、矩形波和正弦波等。 (2) 频率范围: 0.001HZ～300kHz (3) 占空比范围: 2%～ 98% (4) 低失真正弦波: 1% (5) 低温度漂移: 50ppm/℃ (6) 三角波输出线性度: 0.1% (7) 工作电源: ±5V～±12V 或者+ 12V～ + 25V 功能及结构引脚如图1 图1.ICL8038结构引脚 电路连接如图2.

图2.电路连接 确定输出频率f0 该芯片基本应用电路如图2示, 其输出频率由R2，R3,C1,以及8 脚电位决定。当RA = RB = R时, f0= 0.33/RC。 如果要想方便地调整输出波形的频率、方波占空比或使正弦波失真最小, 可采用图5电路。当R3= R2 = R 时, 微调R1可使正弦波失真度最小。当R3 ≠R2 时, 则可以输出锯齿波及占空比可调的矩形波。 目前电路存在的问题是，由于采用正负电压，因此地线是浮置的，在用示波器测量和应用过程中会出现一些问题，有待解决。 2.通过DDS方法 主要是通过采用DDS芯片AD9833,通过单片机编程控制，然后通过一个低通滤波产生正弦波电路 AD9833无需外接元件，输出频率和相位都可通过软件编程，易于调节，频率寄存器是28位的，主频时钟为25MHz时，精度为0.1Hz，主频时钟为1MHz时，精度可以达到0.004Hz。可以通过3个串行接口将数据写入AD9833，这3个串口的最高工作频率可以达到40MHz，易于与DSP和各种主流微控制器兼容。AD9833的工作电压范围为2.3V－5.5V。 通过PIC单片机的SCLK,SDATA,FSYNL引脚对AD9833进行控制和编程，可实现低频正弦波的产生。

实验六 RC正弦波振荡电路(1)

实验六 RC 正弦波振荡电路 一． 实验目的 1. 通过实验理解文氏桥式RC 振荡器的工作原理。 2. 了解振荡器自动稳幅系统的作用。 3. 掌握RC 振荡电路振荡频率的测试方法和计算方法。 二． 实验电路 RC 串并联网络正弦波振荡电路又称文氏桥式振荡电路。它适于产生频率低于或等于1MHz 的正弦信号。其原理图如图1所示。 振荡图中的D1、D2是两个开关二极管，利用其正向导通时电阻的非线性，来自动调节电压放大倍数。如果输出幅度增大时，流过D1、D2的电流增大，其正向电阻减小，负反馈加强，电压放大倍数随之下降，使输出幅度降低；如果输出幅度减小时，流过D1、D2的电流减小，其正向电阻增大，电压放大倍数随之增加，使输出幅度增大。调节R w 改变放大器的放大倍数。 设计要求： （1）由振荡频率012f RC π=，选择RC 串并联选频网络的参数R 和C （参见实验箱和实验板），使振荡频率取1 KHz ~100KHz 中任一值。（R 取值不能小于1 KΩ）。 （2）选择12W R R R ，，的阻值（电阻值不能小于1 KΩ）。使 放大器的放大倍数 ()21 // 1+3W d u R R r A R +=≥ （r d ：二极管的正向导通电阻） 实验箱中可调电位器有10KΩ，100KΩ，470 KΩ，1 MΩ，2 MΩ五种规格。 图1中R 2越小，对二极管非线性的削弱越大，波形失真也就越小，但稳幅作用也同时被削弱。可见，在选择R 2时．应注意两者兼顾。实验证明，当R 2与二极管的正向电阻r d 接近时，稳幅作用和波形失真都有较好 图1 RC 文氏桥式振荡电路原理图

的效果。R 2通常选几千欧。并通过实验来调整达到最佳。 （3）集成运放采用μA741，稳幅元件采用实验板中的二极管1N4148。 三． 实验仪器设备 1．实验箱 一个 2．双踪示波器 一台 3．交流毫伏表 一块 4．数字万用表 一块 四． 实验内容与步骤 1． 确定电路方案，计算并选取运算放大器外围电路的元件参数；然后根据设计的电路图连接电路，调试，记录调试步骤。 2． 测量无稳幅二极管的文氏电桥振荡器 用示波器观察有无输出电压O u ，如果没有输出，调节R w 使O u 为无明显失真的正弦波。用交流毫伏表观察输出电压U 0是否稳定，在波形不失真情况下测量U 0和U ―。记录数据。 3． 测量有稳幅二极管的文氏电桥振荡器 用示波器测量振荡频率，并与计算结果比较。调节R w ，用交流毫伏表测量无明显失真时O u 的最小值和最大值，观察O u 是否稳定（示波器显示某一值基本不变），记录数据。 同时验证并记录： （1）若R 1短路，则电路将产生什么现象？ 为什么？ （2）若R 1断路，则电路将产生什么现象？为什么？ （3）若R w 短路，则电路将产生什么现象？为什么？ （4）若R w 断路，则电路将产生什么现象？为什么？ 五． 预习内容及思考题 1．复习RC 文式桥式振荡器的工作原理。 2．若接线正确，电源电压正常，元件无损坏，而U o =0，你认为是何原因？应如何处理？ 3．当输出波形出现明显的失真，你认为是何原因？应如何解决？ 4．在图1所示电路中，若R 2开路，则对输出波形有何影响? 5．若二极管D 1和D 2开路，对输出波形又有何影响? 六． 实验报告 1． 由步骤2. 的测量结果计算负反馈系数O O f U U U U F --==之值。并由此计算电压放大倍数u A 。 2．从所测得的振荡频率O f 、-F 、O u 的幅值稳定度等方面讨论理论与实际是否一致。 3．回答五中的问题。 4．调试中所遇到的问题以及解决方法。

非正弦波发生电路

建 平 县 职 业 教 育 中 心 备 课 教 案 课 题 模块（单元） 项目（课） 非正弦波发生电路 授课班级 11电子 授课教师 安森 授课类型 新授 授课时数 2 教学目标 知识目标 三角波变锯齿波电路 三角波变正弦波电路。 能力目标 会进行波形之间的转换 情感态度目标 培养学生的学习兴趣，培养学生的爱岗敬业精神 教学核心 教学重点 1、方波发生器 2、三角波发生器 教学难点 三角波变锯齿波电路 三角波变正弦波电路。 思路概述 本节以讲授为主，并借助多媒体形象、生动的特点理解基本概念。 教学方法 读书指导法、演示法。 教学工具 电脑，投影仪 教 学 过 程 一、组织教学：师生互相问候，安全教育，上实训课时一定要听从老师的指挥，在实训室不要乱动电源。 二、复习提问： 三、导入新课： 1、方波发生器 1）电路结构 方波发生器是由滞回比较器和RC 定时电路构成的，电路见教材P375图8.39(a)所示。 2） 工作原理及波形分析 电源刚接通时，设Uc=0，Uo=+Uz 2 1Z 2P ,R R U R U += 所以,电容C 充电，Uc 升高。 当N C U U =≥ P U 时， Z o U U -=，所以 2 1Z 2P R R U R U +- =，电容C 放电，Uc 下降。 当 N O U U =≤P U 时， Z O U U +=，返回初态。如此周而复始产生振荡。电路输出波形见教材 P375图8.39(b)所示。由于充电和放电时间常数相同，故输出Uo 的高低电平宽度相等，故为方波发生器。 3） 振荡周期 方波的周期Ｔ用过渡过程公式可以方便地求出 ) 21ln(21 23R R C R T + = 4）电路特点 改变R3、C 及R2/R1的比值，可改变周期T 。 2、占空比可调的矩形波电路

正弦波-方波-三角波发生电路设计

东华理工大学长江学院课程设计报告 正弦波-方波-三角波发生电路设计 学生姓名:

专业： 班级： 指导教师： 正弦波-方波-三角波发生电路设计 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。 产生正弦波、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；也可以首先产生正弦波，再将正弦波变成方波-三角波或将方波变成三角波等等。本课题采用先产生正弦波，再将方波变换成三角波的电路设计方法， 本课题中函数发生器电路组成框图如下所示： 由比较器和积分器组成正弦波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，

目录 1、正弦波发生器 (3) 2、方波发生器 (4) 3、三角波发生器 (7)

4、正弦波-方波-三角波发生器 (9) 5、总电路图、元器件清单 (10) 6、心得体会及参考文献 (11) 简述：方波、正弦波、三角波是电子电路中经常用到的信号，设计一个正弦波-方波-三角波发生电路。具体技术要求如下：（1）正弦波-方波-三角波的频率在100Hz-20KHz范围内连续可调；（2）正弦波和方波的信输出幅度为6V，三角波的输出幅度在0-2V之间连续可调；正弦波的失真度r5%；（4）设计上述电路工作所需的直流稳压电源电路。 使用仪器及测量仪表： 选用元器件（1）.集成运放F007（a741）; (2)稳压及开关二极管；（3）电阻、电容、电位器若干。 测量仪表（1）直流稳压电源；（2）示波器；（3）万用表（4）频率计（5）交流电压表