占空比可调的锯齿波发
生电路
一、设计任务
1、通过Multisim仿真软件设计一个锯齿波发生电路。 2、在这基础上设计一个占空比可调电路。
3、进一步了解各种运放元件的工作状态,熟练使用Multisim仿真软件。
二、设计电路
本电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波,在其中加一个占空比调节电路,当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数,或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数,那么输出电压上升和下降的斜率相差很多,就可得到锯齿波。
三、电路组成
在方波发生电路中,当滞回比较器的阈值电压数值较小时,可将电容两端的
电压看成为近似三角波。但是,一方面这个三角波的线性度较差,另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。实际上,只要将方波电压作为积分运算电路的输出电压u01=Uz时,积分运算电路的输出电压u0将线性下降;而当u01=-Uz时,u0将线性上升。波形如下图所示。
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四、工作原理
(A) (B)
本方案设计的电路(A)为同相输入滞回比较器,电路(B)为积分运算电路。图中滞回比较器的输出电压u01=+-Uz,它的输入电压是积分电路的输出电压u0。则阈值电压+-UT=+-(R3/R4)Uz。积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01,输出电压的表达式为u0=-1/(1/R2+1/R5)*Uz(t1-t0)+u0(t0)。积分电路反向积分,u0随时间的增长线性下降,则使公式变成为u0=1/(1/R2+1/R5)*Uz(t2-t1)+u0(t1)。U0(t1)为u01产生跃变时的输出电压。电路以上循环产生自激振荡。
当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数,或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数,那么输出电压上升和下降的斜率相差很多,就可得到锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向上的积分通路不同,就可以得到锯齿波发生电路。如图(B)、图(C)所示。
(B)
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