中国地质大学电路综合实习报告

框图中第一部分单元电路为RC文氏电桥正弦波振荡电路。其输出的正弦波Vo1通过第二部分单元电路迟滞比较器变换为方波输出Vo2。第三部分单元电路为积分器，它将方波Vo2积分变换为三角波Vo3输出。 方案2：

将迟滞比较器与积分器首尾相连，构成方波-三角波产生器，然后将三角波用差动发达器变换为正弦波。三角波→正弦波的变换主要有差分放大器来完成。其设计框图如图： 方案3：

采用IC芯片8038设计的方案：ICL8038是性能优良的集成函数信号发生器芯片。8038在使用中可用单电源（+10V ~ +30V）供电，也可以用双电源（+ 5V ~ +15V）供电。频率的可调范围为0.001Hz-300kHz。输出矩形波的占空比q的调节范围为2%-98%，上升时间为180ns，下降时间为40ns。输出三角波的非线形小于0.05%，输出正弦波的失真度小于1%，8038为压控振荡器（VCO）或频率调制器（FM）。

比较器 积分器 差分放大器 4

方案选择：

差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高、抗干扰能力强等优点。特别是做直流放大器时，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。由于本实验要求最低频率为10Hz，并且变化的范围较大，因此方案一对于此试验无法满足此要求；对于方案三，由于芯片的造价太高，不实际，因此选用方案二比较合适。

集成运放是一种高增益放大器，只要加入适当的反馈网络，利用正反馈原理，满足振荡条件，就可以构成方波-正弦波-三角波等各种振荡电路。但由于受集成运放带宽的限制，其产生的信号频率一般都在低频范围。故选用第二种方案。

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1)功能模块

①方波—三角波产生电路

方波-三角波电路

上图所示为产生方波-三角波电路。工作原理如下：若a点短开，运算放大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。

由图分析可知比较器有两个门限电压

Uth1?Uth2?R2VCCR3?RP1R2?VCCR3?RP1运放A2与R4、RP2、C2及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1时，则输出积分器的电压为

当Uo1=+VCC时 当Uo1=-VEE时

Uo2??1Uo1dt?(R4?RP1)C2Uo2?Uo2?VCCt(R4?RP1)C2VEE?t(R4?RP1)C2 6

可见积分器输入方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图所示。

Uo2m?R2VCCR3?RP1 比较器电压传输特性 方波-三角形波

A点闭合，即比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波-三角波。

方波-三角波的频率为：

由上分析可知：

（1）电位器RP2在调整方波-三角波的输出频率时，不会影响输出波形的幅度。

（2）方波的输出幅度应等于电源电压。三角波的输出幅度应不超过电源电压。电位器RP1可实现幅度上午微调，但会影响波形的频率。

②正弦波产生电路

三角波→正弦波的变换主要有差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高、抗干扰能力强等优点。特别是做直流放大器时，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性的非线性。

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f?R3?RP14R2(R4?RP1)C2