设计制作正弦波_方波_三角波函数转换器

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比较器的门限宽度UH?Uia??Uia??2R2ICC

R3?RP1由以上公式可得比较器的电压传输特性,如图3-71所示。

a点断开后,运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器,其输入信号为方波Uo1,则积分器的输出Uo2为UO2??1UO1dt ?(R4?RP2)C2?(?VCC)?VCCt?t

(R4?RP2)C2(R4?RP2)C2VCC?(?VEE)t?t

(R4?RP2)C2(R4?RP2)C2 UO1??VCC时,UO2?UO1??VEE时,UO2?可见积分器的输入为方波时,输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波,其波形关系下图所示。

a点闭合,既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?R2VCC

R3?RP1方波-三角波的频率f为 f?R3?RP1

4R2(R4?RP2)C2由以上两式可以得到以下结论:

1. 电位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时,不会影响输出波形的幅度。若要求输出

频率的围较宽,可用C2改变频率的围,PR2实现频率微调。

2. 方波的输出幅度应等于电源电压+Vcc。三角波的输出幅度应不超过电源电压+Vcc。 电位器RP1可实现幅度微调,但会影响方波-三角波的频率。

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3.3 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:

IC2?aIE2?aI0

1?eUid/UTaI0

1?e?Uid/UT IC1?aIE1?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。

如果Uid为三角波,设表达式为

?4Um?T??T?t?4????Uid??

??4Um?t?3T??4?T?T???0?t??2?? ? ?T????t?T???2?式中 Um——三角波的幅度; T——三角波的周期。

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为使输出波形更接近正弦波,由图可见: (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Rp1调节三角波的幅度,Rp2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。

VCC-12VR5R6C5C2IO2C4R12R14R7R13 50%R8R9VCCR11-12V

三角波—正弦波变换电路

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3.4电路的参数选择及计算

1.方波-三角波中电容C1变化(关键性变化之一)

实物连线中,我们一开始很长时间出不来波形,后来将C2从10uf(理论时可出来波形)换成0.1uf时,顺利得出波形。实际上,分析一下便知当C2=10uf时,频率很低,不容易在实际电路中实现。

2.

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