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三角波信号发生器

1、电路组成及工作原理
三角波信号可通过方波信号积分得到,因此三角波信号发生器可在图1所示的矩形波发生器的基础上加一积分电路得到,电路如图1所示。
图1 三角波发生电路图
2、波形分析及主要参数
设t=0时,uc=0,uo1=+uz,则uo=-uc。运放a1的同相输入端对地电压为
(1)
此时,uo1通过r3向c恒流充电,uc线性上升,uo线性下降,up1下降。当up1下降到略小于0时,uo1从+uz跃变为-uz,见图2中t=t1时刻波形。根据式(1)知,此时uo略小于。
在t=t1时刻,uc=-uo=,uo1=-uz运放a1的同相端对地电压为
(2)
此时,电容c恒流放电,uc线性下降,uo线性上升,up1也上升。当up1上升到略大于0时,uo1从-uz跃变为+uz。见图2中t=t2时刻波形。根据式(2)知,此时uo略大于。如此周而复始,就可在uo端输出幅度为的三角波,同时在uo1端得到的幅度为uz的方波。t1-t2期间,电容c放电,放电电流ic=-uz/r3,电容c上的电压变化量δuc=-2uz(r1/ r2),得放电时间t1为
(3)
t2-t3期间,电容c充电,同理得充电时间t2为
(4)
故电路的振荡周期为
(5)
振荡频率为
(6)
图2 电路的波形分析
3、锯齿波信号发生器
锯齿波信号与三角波信号相比,其不同点在于:锯齿波的上升时间与下降时间不同,一般下降时间远小于上升时间。因此只需在图1所示的三角波发生器电路上做些改进,使电容c的充电电阻远小于放电电阻,就可以得到下降时间远小于上升时间的锯齿波信号。图3所示为锯齿波信号发生器电路。由图可见,该电路充电电阻为r/r3,放点电阻为r。只要r3远小于r,就可得到图4所示的电路工作波形。该电路的振荡周期和频率与三角波发生器类似。
图3 锯齿波信号发生器电路图 图4 电路的波形分析
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