锯齿波发生器的多功能设计.doc

简介：
本文档详细介绍了锯齿波发生器的设计原理及其多种功能应用，展示了其在电子电路中的灵活性和实用性。 本设计任务是创建一个多功能锯齿波发生器，并具备单周期扫描、间歇扫描、连续扫描及停顿功能，同时提供输出幅度调节、直流偏置调节以及扫描周期调节的功能。该装置的输出范围为正负10V之间可调，线性度要达到优于0.01%的标准。 设计任务与要求如下： 1. 设计能够通过控制开关实现不同类型的扫描模式。 2. 装备有调整输出幅度、直流偏置和周期调节的功能模块。 3. 输出信号的范围应在正负10V之间，线性度需优于0.01%。 4. 主要使用集成运算放大器作为关键部件。 方案设计与论证： 锯齿波发生器通过组合相关器件构成电路。其中非常重要的部分是采用集成运算放大器构建滞回比较器和积分电路。运用这些运放实现的电路构造简单，调整方便。在三角波发生电路中，若有意使充电及放电的时间常数显著不同，则可以在积分电路输出端得到锯齿波信号。 器件与单元电路介绍： 1. 集成运算放大器：作为本设计的主要元件，它具有高输入和输出阻抗的特点，并且适合用于滞回比较器以及积分器的构建。 2. 滞回比较器：由集成运放组成，用来生成矩形波信号。 3. 积分电路：同样利用集成运算放大器来产生锯齿波信号。 4. 反向比例运算电路：为了实现输出幅度调节功能而设计。 5. 555定时器：用于调整扫描周期。 单元电路的设计与参数计算： 1. 工作原理说明 假设初始状态下滞回比较器的输出为高电平，积分电容上的电压从零开始。当A1同相输入端的电压U+同时受控于两个信号时，根据叠加原则可以得到相应的值。 2. 各个部分组成电路及元件选择 集成运算放大器：其符号图如图3所示，包含信号输入、工作电压和输出等端口，在实际应用中还有调零和其他辅助功能的端子。差分放大级通常用于运放的输入级，因此它具有两个输入端以及一个输出端。 设计过程中需充分考虑电路稳定性和可靠性以确保正常运行，并且要选择适当的器件与材料来满足所有需求。