简易信号发生器6789-课程设计

当U01=-Vcc时， Uo2?VEEt (2-2-7)

(R4?RP1)C2可见积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图所示。

图2-2-3

当a点闭合，即比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。三角波的幅度为 UO2m=方波—三角波的频率 f=R3+RP1 （2-2-9）

4R2(R4+RP2)C2R2VCC （2-2-8）

R3+RP1由式子（2-2-8）及（2-2-9）可以得出以下结论：

1.电位器RP2在调整方波—三角波的输出频率时，一般不会影响输出波形

的幅度。若要求输出频率的范围比较宽，则可用C2改变频率的范围，RP2实现频率微调。

2．方波的输出幅度约等于电源电压+Vcc 。三角波的输出幅度不超过电源 电压+Vcc。电位器RP1可以实现幅度微调，但会影响方波—三角波的频率。

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2.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。

差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。分析表明，传输特性曲线的表达式为：

aI0IC2=aIE2= (2-3-1)

1+eUid/UTaI0 IC1=aIE1= (2-3-2)

1+e-Uid/UT式中a=IC/IE 1

I0——差分放大器的恒定电流；

UT——温度的电压当量，当室温为25oc时，UT≈26mV。

VCC-12VR5R6C5C2IO2C4R12R14R7R13 50%R8R9VCCR11-12V

图2-3-1 三角波—正弦波变换电路

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2-3-2三角波-正弦波转换传输特性曲线

为使输出波形更接近正弦波，由图2-3-2可见： （1） 传输特性曲线越对称，线性区越窄越好；

（2） 三角波的幅度Um应正好使晶体管接近饱和区或截止区。

（3） 图为实现三角波——正弦波变换的电路。其中Rp3调节三角波的幅度，

Rp4调整电路的对称性，其并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。电容C3,C4,C5为隔直电容，C6为滤波电容，以滤除谐波分波形量，改善输出

2.4电路的参数选择与计算 2.4.1方波-三角波部分

运放A1与A2用741，因为方波的幅度接近电源电压+VCC=+12V,-VEE=-12V. 比较器A1与积分器A2的元件参数计算如下。 由式 （2-8）得

R2Vo2m31???

R3?RP1Vcc124取 R2=10KW，则R3+RP1=40KΩ，取R3=20KW，RP1为47KΩ的电位器。平衡

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电阻R1=R2∥(R3+RP1)=8k，取R1=8.2KΩ 由式（2-2-9）得f=R3+RP1

4R2(R4+RP2)C2即R4+RP2=(R3+RP1)/(4FC2R2)

当100Hz≤f≤1kHz时， 取C2=0.1uF, 则10KΩ

2.4．2三角波—>正弦波部分

（1）差分放大器元件参数确定

取RC1=RC2=10 KΩ,RB1=RB2=6.8 KΩ,取I0=1.1mA, 而

I0=(RE4/RE3)IREF (2-4-1) IREF=VEE-UBE/(RE4+R)=12-0.7/RE4+R (2-4-2)

取RE4=R=20 KΩ,代入(2-4-2)，得IREF=0.28 mA，将IREF=0.28 mA代入(2-4-1)，得RE3=5 KΩ

（2）三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C3、C4、C5要取得较大，因为输出频率不是很大，取C3=47uF，C4=C5=470uF，滤波电容C6视输出的波形而定，若含高次斜波成分较多，C6可取得较小，C6一般为几十皮法至

0.1微法。这里取C6=0.1Uf, RE2=100欧与RP4=100欧姆相并联，以减小差分放大

器的线性区。差分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线，调整RP4及电

阻R确定.

2.5总电路图：

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