波形发生器

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波形发生器是一种数据信号发生器,在调试硬件时,常常需要加入一些信号,以观察电路工作是否正常。即给集成运放引入正反馈,配合适当限幅措施,可以产生稳定周期性振荡。

波形发生器的技术指标

  1、波形类型:方型、正弦波、三角波、锯齿波;

  2、幅值电压:1V、2V、3V、4V、5V;

  3、频率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;

  4、输出极性:双极性

波形发生器的工作原理

简易波形发生器的工作原理

  1、当电路接通电源以后,由于运算放大器输入端的瞬时电压不为零,运算放大器的输出端与同相输入端的正反馈特性使输出端的电压不能维持在等于零的状态,而只能以运算放大器的极限运行速度翻转到电源电压的正极或者负极。假设此时运算放大器输出端的电压为正,同相输入端的正向门限电压Um+也随之变化到+6V的位置。

  2、输出端的正电压通过R3向电容充电,电容C的电压从零开始上升。当电容两端的电压上升到超过Um+的时候,运算放大器的正反馈回路就使输出端的电压以运放的极限速度翻转到电源电压的负极。

  此时同相输入端的电压Um-也随之变化到-6V的位置。

  3、输出端的负电压又通过R3给电容放电,电容C的电压又从Um+开始下降。当电容两端的电压下降到低于Um-的时候,运算放大器输出端的电压又翻转到电源电压的正极。此时同相输入端的反向门限电压也随之变化到Um+的位置。新的震荡循环又重新开始。

  4、波形频率与元件参数的关系

  由于电容电压的变化速率与电容量成反比,所以,电容电压变化到回差电压门限值的时间也与电容量成反比,调整电容量就可以调整波形发生器的频率。

  由于电容电压的变化速率与充放电电流成正比,所以,电容电压变化到回差电压门限值的时间与充放电电阻R3成反比,调整R3的阻值就可以调整波形发生器的频率。

  由于电容电压变化到回差电压门限值的时间与回差电压门限值成反比,所以,调整回差电压门限值就可以调整波形发生器的频率。

  5、波形发生器的输出端输出一个方波。由于通过R给电容C充电的电流不是恒定值,运算放大器的反相输入端输出一个不规则同步的三角波。

波形发生器的分类

  1、方波发生器

  2、三角波发生器

  3、锯齿波发生器

  4、压频转换

  5、正弦波发生器

 
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