方案選取

()方案:三角波變換成正弦波

由運(yùn)算放大器單路及分立元件構(gòu)成，方波--三角波--正弦波函數(shù)發(fā)生器電路組成如圖1所示，由于難點(diǎn)在三角波到正弦波的變換，故以下將詳細(xì)介紹三角波到正弦波的變換。

1。利用差分放大電路實(shí)現(xiàn)三角波--正弦波的變換

波形變換的原理是利用差分放大器的傳輸性曲線(xiàn)的非線(xiàn)性，波形變換過(guò)程如圖2所示。由圖可以看出，傳輸性曲線(xiàn)越對(duì)稱(chēng)，線(xiàn)性區(qū)域越窄越好;三角波的幅度Uim應(yīng)正好使晶體接近飽和區(qū)域或者截至區(qū)域。方案:用差分放大電路實(shí)現(xiàn)三角波到正弦波以及集成運(yùn)放組成的電路實(shí)現(xiàn)函數(shù)發(fā)生器

2。 用二管折線(xiàn)近似電路實(shí)現(xiàn)三角波--正弦波的變換

二管折線(xiàn)近似電路 圖3

根據(jù)二管折線(xiàn)近似電路實(shí)現(xiàn)三角波--正弦波的變換的原理圖，可得其輸入、輸出性曲線(xiàn)如入3所示。

頻率調(diào)節(jié)分時(shí)，可按三個(gè)頻率段給定三個(gè)電容值:1000pF、0.01Μf、0.1μF然后再計(jì)算R的大小。手控與壓控分線(xiàn)路要求更換方便。為滿(mǎn)足對(duì)方波前后沿時(shí)間的要求，以及正弦波zui作頻率(10kHz)的要求，在積分器、器、正弦波轉(zhuǎn)換器和輸出中應(yīng)選用Sr值較大的運(yùn)放(如LF353)。為保證正弦波有較小的失真度，應(yīng)正確計(jì)算二管網(wǎng)絡(luò)的電阻參數(shù)，并注意調(diào)節(jié)輸出三角波的幅度和對(duì)稱(chēng)度。輸入波形中不能含有直成分。

(二)方案二:用二管折線(xiàn)近似電路以及集成運(yùn)放組成的電路實(shí)現(xiàn)函數(shù)發(fā)生器

圖是由μA741和5G8038組成的壓控震蕩器，當(dāng)8腳與連續(xù)可調(diào)的直電壓相連時(shí)，輸出頻率亦連續(xù)可調(diào)。當(dāng)此電壓為zui小值(近似為0)時(shí)。輸出頻率zui低，當(dāng)電壓為zui大值時(shí)，輸出頻率zui;5G8038控制電壓有效作用范圍是0-3V。由于5G8038本身的線(xiàn)性度僅在掃描頻率范圍10:1時(shí)為0.2%，更大范圍(如1000:1)時(shí)線(xiàn)性度隨之變壞，所以控制電壓經(jīng)μA741后再送入5G8038的8腳，這樣會(huì)有效地改善壓控線(xiàn)性度(優(yōu)于1%)。若4、5腳的外接電阻相等且為R，此時(shí)輸出頻率可由下式?jīng)Q定:

f=0.3/RC4

設(shè)函數(shù)發(fā)生器zui作頻率為2kHz，定時(shí)電容C4可由上式求得。

電路中RP3是用來(lái)調(diào)整頻端波形的對(duì)稱(chēng)性，而RP2是用來(lái)調(diào)整低頻端波形的對(duì)稱(chēng)性，調(diào)整RP3和RP2可以改善正弦波的失真。穩(wěn)壓管VDz是為了避免8腳上的負(fù)壓過(guò)大而使5G8038作失常設(shè)置的。

(三)方案三:用單片集成函數(shù)發(fā)生器5G8038

可行性分析:

上面三種方案中，方案與方案二中三角波--正弦波分原理雖然不樣，但是他們有共通的地方就是都要人為地搭建波形變換的電路圖。而方案三采用集成芯片使得電路大大簡(jiǎn)化，但是由于實(shí)驗(yàn)室條件和成本的限制，我們拋棄的是三種方案，因?yàn)樗菭奚顺杀緛?lái)?yè)Q取的方便。其次是對(duì)方案與方案二的，方案中用的是電容和電阻運(yùn)放和三管等電器原件，方案二是用的二管、電阻、三管、運(yùn)放等電器原件，所以從簡(jiǎn)單而且便于購(gòu)買(mǎi)的前提出發(fā)我們選擇方案為我們zui終的方案。

參數(shù)確定

從電路的過(guò)程來(lái)看電路分為三分:①正弦波分②方波分③三角波分

正弦波

由于我們選取差分放大電路對(duì)三角波--正弦波

行變換，要成的作是選定三管，我

們現(xiàn)在選擇KSP2222A型的三管，其靜態(tài)曲線(xiàn)圖

像如右圖所示。

根據(jù)KSP2222A的靜態(tài)性曲線(xiàn)，選取靜態(tài)

作區(qū)的中心

由直通路有:

20 k

因?yàn)殪o態(tài)作點(diǎn)已經(jīng)確定，所以靜態(tài)電變成已知。根據(jù)KVL方程可計(jì)算出鏡像電源中各個(gè)電阻值的大小:

可得