占空比可调三角波发生电路

专业：电子信息科学与技术

班级： 09级三班

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一、设计目的

  设计占空比可调的三角波发生电路

二、仪器

  PC机   Multisim仿真软件

三、设计原理

  由模电知识我们知道，将一组矩形波经积分电路会得到良好的三角波，所以本设计采用前置矩形波发生电路，然后对所得到的矩形波进行积分电路积分，最后输出三角波。

  矩形波发生电路实际是由一个滞回比较器和一个RC充放电回路组成，如图一所示。

其中R1、R2与集成运放组成滞回比较器，电阻R4和电容C组成充放电回路，稳压管D3、D4和电阻R3的作用是钳位，将滞回比较器输出电压稳定在正负Uz。

  要得到占空比可调的三角波则必须要使矩形波的占空比可调。要得到占空比可调的矩形波，可通过改变电路中充放电时间常数来实现。如图二。

  图中电位器和两个二极管的作用是将电容和放电的回路分开，调节充电和放电两个时间常数的比例。如果将电位器向下滑动，则充电时间常数减小，放电时间常数增大，于是输出端为高电平的时间缩短，低电平的时间增长。

波形图如下所示

将上述的矩形波发生电路的输出端与积分电路的输入端连接即可得到占空比可调的的三角波发生电路。

四、实验内容与步骤

  根据实验原理，我们绘制电路图如下图。

电路参数计算：

（1）输出幅度

   由图可知，在Uo=‐U    z期间，积分电路的输出电压Uo往正方向线性增长，此时U+也随着增长，当增长至U+=U-=0时，滞回比较器的输出电压UO1发生跳变，而发生跳变时的UO值是使三角波的最大值Uom。将条件UO1=-UZ,U+=0和Uo=Uom代入下式可得：

        0= (-Uz)+ Uom

可解的三角波的输出幅度为:

Uom=Uz

 (2) 占空比

  当忽略二极管的导通电阻时经分析可知：

T1=(R6+R10)C㏑(1+)

T2=(R6+R9)C㏑(1+)

输出波形的震荡周期为：

      T=T1+T2=(2R6+R8)C㏑(1+)

占空比为：

          D==

带入数值可计算得三家漂泊占空比可调范围为33.3%-66.6%

实际仿真所得三角波如下图

适当调节占空比后得到的波形为：

五、 结束语

  通过这次的设计过程，我更加熟练的掌握了滞回比器电路和积分电路以及有他们组成的三角波发生电路，同时对Multisim软件的应用也更加熟练。