选项2'由简单的分立元件产生。 晶体管、LC振荡电路、积分电路可用来产生方波、三角波、正弦波。 该方案原理简单，但调试复杂，干扰严重。 方案3：使用集成运算放大器（例如LM324）构建RC文丘里正弦振荡器来产生正弦波。 正弦波的频率和幅度可调。 生成的正弦波然后通过过零比较器以实现方波的输出。 然后从方波到三角波和锯齿波。 该方案电路简单，借助集成运算放大器，可以轻松测量所需波形。 通过调整参数可以获得更完美的波形。 实际设计过程采用方案三。 基本原理如图2所示，通过改变积分电路的充放电时间，可以将方波、正弦波、三角波输出锯齿波。 过零正弦波积分比较器发生器基本设计原理框图（图2）第三部分：电路原理及电路设计电路组成：1.正弦波采用RC桥式振荡器（图3），RC串联和并联网络是正反馈网络，Rf和R1是负反馈网络。 由图（3）可知，满足振荡幅度条件||=1，故Af≥3。 添加Rf和R1支路，形成串联电压AF负反馈。 当电路达到稳定平衡状态时： ,,,1V1f ffA,3,,F,,V0V,2πRCV3o 根据以上原理，可设计出产生正弦波的电路图： D1DIODE_VIRTUALD2R5DIODE_VIRTUALXSC1Key = A 50%R4GV1T4.7kOhm AB12 V 4U1AR134.7kOhm 12V2LM324AJ11R2 12 V C1R315kOhm C210kOhm 0.01uF 0.01uF 图 4，其中 R4 是一个小电阻。 只要R4+R5略大于2R1且|AF|>1，电路就能开始振荡。 随着输出增加，A 自动下降到 | AF|=1，使输出稳定在一定值。
可以通过调节并串联谐振网络1ff中的电阻值（满足）来调节输出频率范围。 ,,02πRC 为了稳定振荡幅度，通常在放大电路的负反馈环路中加入非线性元件，自动调整负反馈放大电路的增益，从而保持输出电压幅度的稳定。 图中两个二极管D1、D2为稳幅元件。 当输出电压幅值较小时，电阻R4两端电压较低，二极管D1、D2截止，负反馈系数由R3、RW、R4决定； 当输出电压幅值增大到一定程度时，二极管D1和D2轮流工作半个周期，其动态电阻与R4并联，增大负反馈系数，减小电压增益。 输出电压幅值越大，二极管的动态电阻越小，电压增益越小，输出电压幅值基本保持稳定。 为了维持振荡输出，必须让Rf1,,33R保证电路开始振荡，R fR,R,(R//r)1,,3fW4DR 3时：R1=R2=R, C1=C2 =C、电路 振荡频率：R f 起振幅度条件：1,2 f、3R2、RC 2、方波设计原理 V01C0.022、F 3、方波、三角波电路原理 V NR 3A V1V02P AR1K、W2 50K、R1 10K、R2D、VZZ20K、方波、三角波发生器工作原理：A1构成磁滞比较器，同相端电位Vp由VO1和VO2决定。
利用叠加定理，可得： RR12, VVVP0102, RRRR2121 当Vp,0时，A1输出为正值，即VO1 = +Vz； 当Vp,0时，A1输出为负，即VO1=-Vz。 A2构成反相积分器。 当VO1为负时，VO2向正方向变化。 当VO1为正时，VO2向负方向变化。 假设接通电源时VO1=-Vz线性增加。 1R时： ，可得： 02V，VZ2R RRR121V，(，V)，(V)，0PZZ R，RR，RR21212 当VO2上升使Vp略高于0V时，A1输出翻转为VO1=+Vz 。 R1相同：当V,,V02Z R2时VO2下降使Vp略低于0，VO1=-Vz。 不断重复，即可得到方波VO1和三角波VO2。 其输出波形如图5所示。输出方波的幅度由稳压管DZ决定，并被限制在稳压值ΔVz内。 R2电路的振荡频率：f,04 WRRC1方波幅度：=？ VV01ZV0R1、V三角波幅度：=ZVZVR202R1、VZR2的调整可以改变振荡频率，RWt但三角波的幅度也相应改变。 R1、VZR2 图5 三角波发生器波形图，VZLM324是四运放集成电路。 采用14脚双列直插塑料封装，外观如左图。
内部包含四组相同的运算放大器。 除共用电源外，四组运放彼此独立。 每组运算放大器可以用图3-1所示的符号来表示。 它有5个引脚，其中“+”和“-”为两个信号输入端，“V+”和“V-”为正负电源端，“Vo”为输出端。 两个信号输入端中，Vi-(-)为反相输入端，表示运放输出端Vo处的信号与输入端同相； Vi+(+)为同相输入端，表示运放输出端Vo处的信号。 与此输入相同的相位。 LM324的引脚排列如图3-2所示。 图 3-1 图 3-2 图 3-3 对应引脚 由于 LM324 四运放电路具有电源电压范围宽、静态功耗低、单电源供电、价格低廉等优点，因此被广泛应用于各种应用程序。 在电路中。 各个对应的引脚如图 3-3 所示。 第四部分：电路测试及数据记录内容：正弦波、方波、三角波、锯齿波、波形幅度范围、频率范围。 第五部分：测试结果分析总结。 简单的波形发生器设计。 从最后一个简单的实际设计来看，我们还是遇到了很多麻烦。 在设计之初，我们回顾并查阅了相关资料，包括如何使用集成运放产生波形、先产生什么波形、如何应用积分电路、如何使用运放对所需电路进行放大、如何设计滤波以使这些波形更加精确。 长得好看等等。 我们还初步设计了电路，并使用Multisim10仿真软件对设计的电路进行了仿真。 通过修改参数，最终的仿真结果与最初设想的电路相符。
然后我们将理论付诸实践，并将焊接好的电路板带到实验室进行测试。 结果出现了很多错误。 我们一一消灭了他们。 每个模块输出一个基本波形，但是波形不好看，所以我们通过并联电容，让波形更加平滑。 电路基本满足要求，但整体测试频率范围不大。 最后我们将验证后的电路制作成PCB，使电路更加稳定。 总结本次设计，在我们团队成员的共同努力下，我们基本完成了正弦波、方波、三角波电路的设计与实现。 我们收获很多。 我们学习了基本的电路函数和理论计算，查找了相关资料并进行了分析。 附录 D1DIODE_VIRTUAL*D2R10DIODE_VIRTUAL*Key = A 50%R2V14.7kOhm 12 V 4U1AR134.7kOhm 12V2LM324AJ*11R312 V C1R410kOhm C210kOhm 0.01uF C3J10.01uF Key = C22nF R8200k Oh m D5R6R920kOhm 1kOhm V5DIODE_VIRTUAL*V34U3A12 V 12 V 34U2AR531D6R710kOhm 121kOhm R112DIODE_VIRTUAL*LM324AJ*11Key = A 50%V6LM324AJ*11V4D3D412 V J212 V 5 V 5 V 键 = D
