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基于Multisim的函数信号发生器--方波、三角波、正弦波

设计要求

基本要求

设计制作一个,供电电源为±12V。 (1)输出频率为1-10KHZ范围内连续可调; (2)方波输出电压Uopp=12V(误差<20%),上下沿小于10%us; (3)三角波信号输出电压Uopp=8V(误差<20%); (4)正弦波信号输出电压Uopp≥1V,无明显失真。

(1)将输出方波改为占空比可调矩形波,占空比可调范围的30%–70%; (2)三种波形的输出峰值Uopp均在1~10V连续可调范围内。

设计思路

实验设计的函数发生器包括由比较器和积分器组成的方波-三角波发生电路和由差分放大电路组成的三角波-正弦波转换电路,可以依次生成方波、三角波和正弦波,组合各模块形成简单的函数信号发生器。 方波-三角波电路由迟滞比较器和RC由积分器组成的自激振荡电路相互输入信号。 具体来说,方波是由迟滞比较器和RC如下图所示: 在这里插入图片描述

在比较过程中,电容循环充放电产生自激振荡,从而产生方波。 比较器输出的方波可以通过积分器获得频率的三角波,如下图所示:

三角波反馈回比器的同相入端, 然后触发比较器的循环翻转形成方波。 该电路具有良好的线性和抗干扰能力通过添加电位器实现频率连续可调, 而且不影响输出信号幅值。

三角波-正弦波转换电路由有源差放大电路组成。 如下图所示:

当积分器输出的三角波正负峰值接近差分放大管的截止电压时,晶体管集电极电流的波形接近正弦波,实现三角波-正弦波的转换,传输特性曲线越对称,线性区域越窄越好。

将适当的电位器添加到方波-三角波生成电路中,以改变积分器RC频率可以在一定范围内调整。 在每个信号输出点和地面之间添加适当电阻值的电位器,可以通过调节电位器来分压,在一定范围内实现可调功能。 将积分器中的电阻改为电位器,并添加两个反向二极管。利用二极管的单向导电性,当调整电位器使两个二极管串联的电阻值不同时,电容器充放电时间不同,然后在一定范围内调整空间比。

仿真电路图

  • 不包括提高要求

  • 含提高要求

仿真结果

  • 三角波

  • 方波

  • 正弦波

  • 矩形波

使用组件

最近,我整理了一些以前的实验。本实验中未提及各模块和数据的具体设计,仅供参考。欢迎指出错误!

标签: 二极管能不能通过三角波

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