2、单元电路设计与分析
2.1 正弦波发生电路的设计
本电路中采用RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,其电路图如下所示
RC桥式正弦振荡电路
该电路Rf回路串联两个并联的二极管,如上图所示串联了两个并联的1BH62,这样利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时动态电阻增大的特点,加入非线性环节,从而使输出电压稳定。
此时输出电压系数为 Au=1+(Rf+rd)/R1
RC振荡的频率为:f0=1/(2∏RC)
该电路中,C=1uF
f0=1/(2*3.14*R*10)≈20Hz——〉R=8000欧
-6-6
f0=1/(2*3.14*R*10)≈5000Hz——〉R=30欧≈0 所以可变电阻的范围是0-8k欧。
用Multisim10.0对电路进行仿真得到下图
仿真波形
从图中可得出产生的正弦波U=3.9V; T=1.9×4≈7.6ms. F0=1/T=131Hz.
仿真得出的数据在理论值范围之内,电路正确。
2.2 正弦波转换方波电路的设计
本电路中采用滞回电压比较器将正弦波转成方波,其电路原理如下图所示
滞回电压比较器电路原理图
滞回电压比较器原理前面有描述,此处不赘述。 本电路中用到的稳压管,其稳压电压为24V 电路中阈值电压为:
R2R1 UT1=UREF-UZ
R1?R2R1?R2
R2R1 UT2=UREF+UZ
R1?R2R1?R2 本电路中UREF=0,所以 UT1=-
R1UZ
R1?R2
UT2=
R1UZ
R1?R2
用Multisim10.0对其进行仿真得到如下波形图
波形仿真:
从波形中可以得到方波电压为±12.7V,与理论误差不大,可得出电路是正确的。
2.3 方波转换成三角波电路的设计
本电路中方波转成三角波采用积分电路,其电路原理如下图所示
积分电路图
1 积分电路U0=-u(t)dt+u0(t1) ?RCt1电路仿真如下图所示
t2 电仿真中三角波,Umax=5.4V
2.4仿真电路