南昌大学实验报告
学生姓名: 王晟尧 学号: 6102215054 专业班级: 通信152班
实验类型:□验证 浆仓库□综合 □设计 □创新 实验日期: 实验成绩:
信号发生器设计小型净水器
一、设计任务
设计一信号发生器,能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。 二、设计要求
基本性能指标:(1)频率范围100Hz~1kHz;(2)输出电压:方波Up-p≤24V,三角波Up-p=6V,正弦波Up-p>1V。
扩展性能指标:频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz,1kHz~10kHz;波形特性 方波tr<30us(1kHz,最大输出时),三角波r△<2%,正弦波r~<5%。
三、设计方案
信号发生器设计方案有多种,图1是先产生方波、三角波,再将三角波转换为正弦波的组成框图。
图1 信号发生器组成框图
主要原理是:由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路,三角波在经过差分放大器变换为正弦波。方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。 蛭石板图2所示,是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统,则比较器A1输出的方波经积分器A2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、方波发生器。开心果开口机其工作原理如图3所示。文字处理系统
图2 方波和三角波产生电路
图3 比较器传输特性和波形
利用差分放大器的特点和传输特性,可以将频率较低的三角波变换为正弦波。其基本工作原理如图5所示。为了使输出波形更接近正弦波,设计时需注意:差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好;三角波的幅值Vm应接近晶体管的截止电压值。
图4 三角波→正弦波变换电路
图5 三角波→正弦波变换关系
称重装置在图4中,RP1调节三角波的幅度,RP2调整电路的对称性,并联电阻RE2用来减小差分放大器的线性区。C1、C2、C3为隔直电容,C4为滤波电容,以滤除谐波分量,改善输出波形。