多波形信號(hào)發(fā)生器

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1、電路實(shí)踐系列講義多波形信號(hào)發(fā)生器與濾波器2013-3-2514多波形信號(hào)發(fā)生器（理論設(shè)計(jì)部分）電子電路中，信號(hào)源是必備的，在電路中，所需要的信號(hào)由信號(hào)源提供。而現(xiàn)在使用最多的信號(hào)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(shí)產(chǎn)生脈沖波，三角波和正弦波的電路的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)。三角波的產(chǎn)生可以利用電容器的充放電過(guò)程（積分電路）來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿遣ㄒ箅娢蛔兓蔷€性的，即均勻變化，可以利用運(yùn)算放大器產(chǎn)生一個(gè)對(duì)電容充放電電流恒定的電路，充電和放電過(guò)程可以由脈沖信號(hào)控制，而脈沖信號(hào)的形成也可以由運(yùn)算放大器來(lái)完成，脈沖波可以由運(yùn)算放大器構(gòu)成比較器來(lái)產(chǎn)生，而正弦波可以利用正弦波信

2、號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，好可以利用脈沖波或者三角波經(jīng)濾波后得到，而所需要的濾波器也可以由運(yùn)算放大器構(gòu)成。從以上討論可知，電路利用的主要器件是運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器的基本概念1運(yùn)算放大器是電子電路中最常用的電子器件之一，利用運(yùn)算放大器可以構(gòu)成比較器，電壓跟隨器（隔離電路），比例放大器，運(yùn)算電路，信號(hào)發(fā)生器，濾波器等多種用途的電路。2運(yùn)算放大器的電路符號(hào)如圖所示，它有兩個(gè)輸入端{(lán)其中（+）叫做同相輸入端，（-）叫做反相輸入端}，一個(gè)輸出端。3運(yùn)算放大器具有兩個(gè)重要的特性，一是兩個(gè)輸入端的輸入阻抗都很大，一般都在106Ω以上，二是開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)很大，一般都在105倍以上。4當(dāng)運(yùn)算放大器開(kāi)環(huán)（

3、在輸出端和輸入端不加反饋電路）使用時(shí)，一般都會(huì)工作在飽和狀態(tài)（原因是：兩輸入端加上電壓信號(hào)，輸出端的電壓受到電源電壓的限制其最大值高不能超過(guò)電源正電壓，低不能低于電源負(fù)電壓），當(dāng)V+>V-時(shí)，輸出高電平（接近電源正電壓），當(dāng)V+

4、數(shù)很大使得兩輸入端的電壓很小而忽略認(rèn)為兩輸入端的電壓為0（虛短路，如LM358輸出信號(hào)幅度1V,兩輸入端電壓最大不超過(guò)10μV），由以運(yùn)算放大器為核心器件構(gòu)成的電路的分析與設(shè)計(jì)就變得非常簡(jiǎn)單與方便。常用的通用運(yùn)算放大器LM358和LM324簡(jiǎn)介1通用運(yùn)算放大器LM358是一塊雙運(yùn)放集成電路，內(nèi)含二個(gè)完全一樣的運(yùn)算放大器，引腳8個(gè)，引腳編號(hào)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(diǎn)的位置在左下），左下第一引腳為1，然后按逆時(shí)針順序依次確定2，3，4，5，6，7，8，即左上腳為8號(hào)引腳。實(shí)物圖如圖所示。8腳接正電源，4腳接負(fù)電源或地GN

5、D．引腳3，2，1三個(gè)腳組成A運(yùn)放（其中引腳3為A運(yùn)放的同相輸入端，引腳2為A運(yùn)放的反相輸入端，引腳1為A運(yùn)放的輸出端），引腳5，6，7三個(gè)腳組成B運(yùn)放（其中引腳5為B運(yùn)放的同相輸入端，引腳6為B運(yùn)放的反相輸入端，引腳7為B運(yùn)放的輸出端）。右圖為運(yùn)算放大器LM358電路符號(hào)。2通用運(yùn)算放大器LM324簡(jiǎn)介通用運(yùn)算放大器LM324是四運(yùn)放集成電路，內(nèi)含四個(gè)完全一樣的運(yùn)算放大器，引腳14個(gè)，引腳編號(hào)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(diǎn)的位置在左下），左下第一引腳為1，然后按逆時(shí)針順序依次確定2，3

6、，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，即左上腳為14號(hào)引腳。實(shí)物如圖所示。4腳接正電源，11腳接負(fù)電源或地GND14．引腳3，2，1三個(gè)腳組成A運(yùn)放（其中引腳3為A運(yùn)放的同相輸入端，引腳2為A運(yùn)放的反相輸入端，引腳1為A運(yùn)放的輸出端），引腳5，6，7三個(gè)腳組成B運(yùn)放（其中引腳5為B運(yùn)放的同相輸入端，引腳6為B運(yùn)放的反相輸入端，引腳7為B運(yùn)放的輸出端）。引腳10，9，8三個(gè)腳組成C運(yùn)放（其中引腳10為C運(yùn)放的同相輸入端，引腳9為C運(yùn)放的反相輸入端，引腳8為C運(yùn)放的輸出端）。引腳12，13，14三個(gè)腳組成D運(yùn)放（其中引腳12為D運(yùn)放的同相輸入端，引腳13為D運(yùn)

7、放的反相輸入端，引腳14為D運(yùn)放的輸出端）上圖為運(yùn)算放大器LM324電路符號(hào)。3運(yùn)算放大器LM358和LM324的主要參數(shù)電源電壓范圍單電源+3.0V--+32V，雙電源±1.5V--±16V；輸出高電平大約比電源電壓低1.4V；當(dāng)單電源供電時(shí)，輸出低電平約為0V；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(hào)發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)如圖所示。由運(yùn)放UB，UC，電阻R1，R2，R3，R4，發(fā)光二極管D1，D2，電容C構(gòu)成，其中UB構(gòu)成比較器，UC，R4，電容C構(gòu)成積分器，R1，R2構(gòu)成比較電壓產(chǎn)生電路