12多波形信號發(fā)生器

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1、電路實踐系列講義多波形信號發(fā)生器的設計與制作2013-3-2519多波形信號發(fā)生器（理論設計部分）電子電路中，信號源是必備的，在電路中，所需要的信號由信號源提供。而現在使用最多的信號主要是正弦波，脈沖波，三角波，鋸齒波等等，本講介紹一種能同時產生脈沖波，三角波和正弦波的電路的設計與實驗。三角波的產生可以利用電容器的充放電過程（積分電路）來實現，因為三角波要求電位變化是線性的，即均勻變化，可以利用運算放大器產生一只對電容充放電電流恒定的電路，充電和放電過程可以由脈沖信號控制，而脈沖信號的形成也可以由運算放大器來完成，

2、脈沖波可以由運算放大器構成比較器來產生，而正弦波可以利用正弦波信號發(fā)生器產生，也可以利用脈沖波或者三角波經濾波后得到，而所需要的濾波器也可以由運算放大器構成。從以上討論可知，電路利用的主要器件是運算放大器。運算放大器的基本概念1運算放大器是電子電路中最常用的電子器件之一，利用運算放大器可以構成比較器，電壓跟隨器（隔離電路），比例放大器，運算電路，信號發(fā)生器，濾波器等多種用途的電路。2運算放大器的電路符號如圖所示，它有兩只輸入端{其中（+）叫做同相輸入端，（-）叫做反相輸入端}，一只輸出端。3運算放大器具有兩只重要的

3、特性，一是兩只輸入端的輸入阻抗都很大，一般都在106Ω以上，二是開環(huán)放大倍數很大，一般都在105倍以上。4當運算放大器開環(huán)（在輸出端和輸入端不加反饋電路）使用時，一般都會工作在飽和狀態(tài)（原因是：兩輸入端加上電壓信號，輸出端的電壓受到電源電壓的限制其最大值高不能超過電源正電壓，低不能低于電源負電壓），當V+>V-時，輸出高電平（接近電源正電壓），當V+

4、電路，但無論是分析還是設計電路，只要掌握以下兩點：一是因為輸入阻抗很大使得輸入電流很小而忽略認為兩輸入端的電流為0（虛斷路，如LM358輸入端電流小于45nA），一是因為開環(huán)放大倍數很大使得兩輸入端的電壓很小而忽略認為兩輸入端的電壓為0（虛短路，如LM358輸出信號幅度1V,兩輸入端電壓最大不超過10μV），由以運算放大器為核心器件構成的電路的分析與設計就變得非常簡單與方便。19常用的通用運算放大器LM358和LM324簡介1通用運算放大器LM358是一塊雙運放集成電路，內含二只完全一樣的運算放大器，引腳8只，引腳

5、編號1，2，3，4，5，6，7，8按如下方法確定：正面朝上，有缺口的一方朝左（或者有圓點的位置在左下），左下第一引腳為1，然后按逆時針順序依次確定2，3，4，5，6，7，8，即左上腳為8號引腳。實物圖如圖所示。8腳接正電源，4腳接負電源或地GND．引腳3，2，1三只腳組成A運放（其中引腳3為A運放的同相輸入端，引腳2為A運放的反相輸入端，引腳1為A運放的輸出端），引腳5，6，7三只腳組成B運放（其中引腳5為B運放的同相輸入端，引腳6為B運放的反相輸入端，引腳7為B運放的輸出端）。右圖為運算放大器LM358電路符號。

6、2通用運算放大器LM324簡介通用運算放大器LM324是四運放集成電路，內含四只完全一樣的運算放大器，引腳14只，引腳編號1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14按如下方法確定：正面朝上，有缺口的一方朝左（或者有圓點的位置在左下），左下第一引腳為1，然后按逆時針順序依次確定2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，即左上腳為14號引腳。實物如圖所示。4腳接正電源，11腳接負電源或地GND．引腳3，2，1三只腳組成A運放（其中引腳3為A運放的同相輸入端，引腳2為A運放的反相

7、輸入端，引腳1為A運放的輸出端），引腳5，6，7三只腳組成B運放（其中引腳5為B運放的同相輸入端，引腳6為B運放的反相輸入端，引腳7為B運放的輸出端）。引腳10，9，8三只腳組成C運放（其中引腳10為C運放的同相輸入端，引腳9為C運放的反相輸入端，引腳8為C運放的輸出端）。引腳12，13，14三只腳組成D運放（其中引腳12為D運放的同相輸入端，引腳13為D運放的反相輸入端，引腳14為D運放的輸出端）上圖為運算放大器LM324電路符號。3運算放大器LM358和LM324的主要參數電源電壓范圍單電源+3.0V--+32

8、V，雙電源±1.5V--±16V；輸出高電平大約比電源電壓低1.4V；當單電源供電時，輸出低電平約為0V；19最大輸出端拉電流40mA，最大輸出端灌電流20mA，脈沖波與三角波信號發(fā)生器電路結構如圖所示。由運放UB，UC，電阻R1，R2，R3，R4，發(fā)光二極管D1，D2，電容C構成，其中UB構成比較器，UC，R4，電容C構成積分器，R1，R2構成比較電壓產生