### 锯齿波发生器设计报告知识点解析 #### 一、设计内容概述 本设计的主要目标是构建一个能够稳定输出锯齿波信号的电路。锯齿波是一种周期性变化的波形，其特点是在每个周期内电压从一个初始值线性增加到最大值后迅速下降至初始值，形成一种类似锯齿的形状。 #### 二、设计要求 1. **周期要求**：根据题目描述中的图形显示，设计出的锯齿波发生器应具有特定的周期，以确保输出波形符合预期。 2. **峰值要求**：锯齿波的峰值需大于10V。这意味着电路设计需要考虑如何调整输出信号的幅度，使其满足这一要求。 #### 三、实验所需元器件 - **逻辑门电路（4011）**：用于产生矩形波的基础电路，其中包含四个与非门。 - **电位器（100kΩ×2）**：用于调整电路参数，例如改变充电时间或调节输出波形的占空比。 - **晶体管（9013）**：作为开关使用，在电路中起到控制电流通断的作用。 - **电阻**：包括5.1kΩ、2kΩ以及多个1kΩ的电阻，用于构建电路的基本结构。 - **电容**：470nF电容4个和100μF电解电容1个，用于存储电荷和实现滤波功能。 - **二极管**：用于保护电路或实现特定功能。 #### 四、设计原理 1. **矩形波产生电路**：利用三个与非门组成的RC振荡器产生稳定的方波信号。通过调整R1和C1的值来控制方波的周期。公式\(T = 2.2RC\)表明，选择适当的R和C值可以精确控制方波的周期。 - 第三个与非门输出端通过电阻和电容与第四个与非门输入端相连，从而实现对方波占空比的调节。 - 改变R4的值可以改变电容的充放电时间，进而调整输出矩形波的占空比。 2. **锯齿波产生电路**：基于可调占空比的矩形波信号，通过9013晶体管控制电容C3的充放电过程来产生锯齿波。 - 当与非门4输出低电平时，9013晶体管截止，电源通过R7对C3充电，形成锯齿波的上升沿。 - 当与非门4输出高电平时，9013导通，C3迅速放电，形成锯齿波的下降沿。 - C4作为滤波电容，保持相对稳定的电压，确保电容C3充电电流恒定，从而保证锯齿波的良好线性度。 - 通过调整R4的值来改变锯齿波的积分时间。 #### 五、实验电路分析及仿真 - 在实验中，使用NIMultisim10软件进行了电路仿真，验证了设计的有效性和可行性。 - 锯齿波的峰峰值达到了10.3V，周期为5ms，且积分时间tx可调。 - 调节R4的值，可以改变锯齿波的积分时间，即占空比的大小。例如，当积分时间约占矩形波周期的20%时，表示占空比为20%；而当积分时间约占矩形波周期的80%时，则表示占空比为80%。 #### 六、实验设计制作及调试 1. **设计制作过程**：电路分两部分制作，先分别完成矩形波产生电路和锯齿波产生电路，再进行整体测试。 2. **实验制作及调试**：在实验室中，先分别测试每部分电路的功能，确保各部分正常工作后再进行整体连接和调试。 - 通过逐步检查和调整，解决了可能遇到的问题，最终实现了锯齿波发生器的设计目标。 通过以上详细解析，我们可以看到，该设计不仅涉及到了基本的电路理论，还包含了实际操作过程中的调试技巧，是一次非常全面的电子工程实践。

"电子技术课程设计（阶梯波发生器）" 本文将对阶梯波发生器的设计进行详细的介绍和分析，从设计任务、设计要求、设计方案、设计电路图、计算机仿真、安装调试等方面进行详细的解释。 一、 设计任务和设计要求 本次设计的任务是设计一个阶梯波发生器，要求采用双运算放大器设计电路，阶梯波级数为 10 级，阶梯电压步进量为 1V。 二、 设计方案 本设计共有两个方案，方案一和方案二。 方案一：设计思路及原理：方波发生器产生方波信号，经过微分限幅后形成方波脉冲级，方波脉冲经积分累加电路形成阶梯波脉冲，同时通过比较器及电子开关调节系统，产生周期性阶梯波。设计电路图如下所示： 可以通过改变 R5 和 R11 来改变产生阶梯波的个数。通过 R2 和 C1 来改变阶梯波的频率。通过 R3 来改变每个阶梯波的宽度。改变 C2 来改变确定每个阶梯波的步进量。 方案二：设计思路及原理：方波发生器产生方波，通过二极管保留正向波，通过积分电路产生阶梯，再通过迟滞比较器控制阶梯数，最后通过二极管对电容进行放电，产生阶梯波。设计电路图如下所示： 可以通过调节滑动变阻器 R2 和 R3 来进行调节阶梯波的阶梯个数，使之达到设计要求中的十个阶梯。通过调节 R4 来改变每个阶梯波的步进量，使它达到设计要求。 三、 设计方案的选择 我们小组最后选择了方案二进行实验。选择的理由是：（1）通过比较可以发现方案二的原件比方案一中少，在可以达到相同实验结果的前提下，当然选择原件少的一组。（2）通过比较可以发现方案一中的元件比较精密，实际的元件很难达到要求，而方案二中的元件都是比较常见的。相互比较当然选择常见的原件进行实验。 四、 电路图和印刷板图 根据在 Protel99SE 软件上的绘图，我们小组的总体电路图如下所示： 电路图的印刷板图如下所示： 五、 计算机仿真及其结果 我们根据我们所选择的电路图在 Multisim 仿真软件上进行实物连接前的仿真调试，测试设计的电路图是否达到要求。仿真软件上的仿真图如下所示： 我们根据仿真软件上的示波器显示波形，然后进行改变滑动变阻器来达到我们所需要的波形以及阶梯数和步进量。实验结果如下图所示： 六、 安装调试 1. 元件清单： LM324 双运算放大器 1 个， 100K 的滑动变阻器 2 个， 50K 的滑动变阻器 1 个， 10K 的滑动变阻器 1 个， 二极管 4 个， 50K 的电阻 1 个， 2K 的电阻 1 个， 20K 的电阻 1 个， 0.1μF 的电容 1 个， 0.01μF 的电容 1 个。 2. 元件的引脚识别： LM324 的引脚图如下所示： LM324 内含 4 个独立的高增益、频率补偿的运算放大器，既可接单电源使用 (3～30 V)，也可接双电源使用(±1.5～±15 V)，其各个引脚作用为： 1 outA， 2 inA-， 3 inA+， 4 电源正， 5 inB+， 6 inB-， 7 outB， 8 outC， 9 inC-， 10 inC+， 11 电源地 或负电源， 12 in 本设计的阶梯波发生器可以根据实际需要进行调整和改进，以满足不同的应用场景。

三角波发生器电路仿真实现方案，选择multisim进行电路仿真实验，实现三角波的生成

多波发生器 方波 正弦波 三角波 用555定时器

基于Mutisim的压控阶梯波发生器电路原理图

利于Multisim11模拟的数字三角波发生器

利用AT89S51产生一个可调频和调幅的方波信号，通过此信号来产生三角波，锯齿波，和正弦波。同时此电路配备了动态输入和显示单元。可以很好的人机对话。

本软件为速准科技QA2XXD函数信号发生器的应用软件。

波形信号发生器，正弦波、三角波、方波、矩形波等这几种较为常见信号的发生装置。该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。其优点是制作成本低，电路简单，使用方便，频率和幅值可调，具有实际的应用价值。 波形信号发生器，能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号，频率范围可从几个微Hz到几十兆Hz函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

如图1所示为由集成运放构成的方波和三角波发生器电路，如图2所示为由集成运放构成的方波和三角波发生器的输出波形图。 　　在图1所示的电路中，级A1组成迟滞电压比较器，输出电压uo1为对称的方波信号。第二级A2组成积分器，输出电压u。为三角波信号。                                                                                                     (1)