模拟电子线路课程
设计报告
学 院：计算机与信息学院
专业班级：XXXXXX
酚醛模塑料
设计题目二：测量放大器
学 号：XXXX
学生姓名：XXXX
搭档：XXXX 学号：XXXX
指导老师：XXXXXX
设计题目一：方波—三角波发生器
1.设计指标要求：
振荡频率范围为20Hz~2kHz。
三角波振荡振幅调节范围为1~3.5V。
2.方案设计：
在工程实践中，广泛使用各种类型的信号发生器。从波形分类，有正弦波信号发生器和非正弦波信号发生器。从电路结构上看，它们是种不需要外加输入信号而自行产生信号输出的电路。依照自激振荡的工作原理，采取正、负反馈相结合的方法，将一些线性和非线性的元件与集成运放进行不同组合，或进行波形变换，即能灵活地构成各具特的信号波形发生电路。便携式示波器
2.1方波信号发生器：
一个由运放组成的简单方波发生器电路如图1所示。由于存在R2、R1组成的正反馈，帮运放的输出只能取或，即电路的输出只能取或。极性的正负决定着电容C上是充电还是放电。
图1 方波信号发生器
输出电压幅度由双向稳压管2DW7所决定，并保证了输出方波正负幅值的对称性，为稳压管的限流电阻。由、比较的结果可决定输出电压的取值，即>，= -；mp3机
熔断器式隔离开关<时，= 。这样周而复始地比较便在输出端产生方波。由分析知，该方波的周期为 而=1/T。可见，方波频率不公与负反馈回路有关，还与正反馈回路R1、R2的比值有关，调节即能调整方波信号的频率。图2为电容C对地电压和输出端电压的波形图。
图2 电容C对地电压和输出端电压的波形图
由于运放共模输入电压范围的限制，在确定正反馈去路R1、R2取值时，应保证。
2.2占空比可变的矩形波信号发生器：
在方波发生器暇的基础上，改变支路的充放电时间常数，即为占空比可变的矩形波发生器电路。如图3所示：
图3占空比可变的矩形波信号发生器
当RW的滑动点向上移动是地，充电时间常数大于放电时间常数，输入方波的占空比变大，反之变小，占空比D=t/T。
应当注意的是，要得到窄脉冲输出，必须选用转换速率很高的运算放大器。
2.3三角波信号发生器：
将一方波信号接到积分器的输入端，则可以从积分器的输出端获得三角波。电路图和波形图如图4所示。图中A1构成一个滞回比较器，其反相端经R1接地，同相端电位由和共同决定，即
图4 三角波发生器
当>0，= +；当<0，= -。A1的输出翻转，= +。同样，当=时，= -，这样不断地反复，便可得到方波和三角波。其三角波峰值和周期为：
可见，调节、、R2和C均可改变振荡频率，本实验电路通过调整改变三角波的幅度，调整改变积分到一定的电压所需的时间，即改变周期。
2.4集成运放选择：
根据设计任务，采用图4所示的三角波发生器电路。在该电路中，A1作为比较器，其转换速率应满足电路频率的要求，在方波频率较高时，宜选用高的运放，A2作为积分器宜选用失调及漂移小的运放。在通用型运放中，uA741是典型的代表性产品，它具有电压增益高、共模电压范围宽、负载能力强以及工作稳定的优点。另外，它的电源电压适应范围较宽，且自带频率补偿，无需外加补偿网络，并且它还具有失调电压调整能力和过流保护功能。与其同类的产品uA747（双运放）、LM324（四运放）等。
根据所选电路，需用到两个运放，故选用uA741（双运放）进行设计。uA747有双列直插14脚封装的形式，引脚功能如图5所示。主要参数如下：
最大电源电压：22V
输入失调电压：5mV
输入偏置电流：<500nA
输入失调电流：<200mA
失调电压调节范围：15mV
最大差模输入电压：30V
最大共模输入电压：13V
共模抑制比：>80dB
开环差模增益：>90dB
输入电阻：2
大功率变频电源
输出峰值电流：25mA
转移速率：0.5Vus
完美分割1 2 3 4 5 6 7
-
-
+
+
14 13 12 11 10 9 8
uA741
豫公网安备41160202000603
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