基于LM324的信號發生器設計與仿真
2.3 三角波產生電路
三角波產生電路采用如圖5所示的RC積分電路,由運放

方波信號squ通過R7和RV4接放大器的反相輸入端,輸出信號由R7,RV4與組成的RC電路進行積分變換產生的三角波tri。電容
通過波段開關(該開關應該與選頻率網絡的波段開關同步)選擇,以改變不同頻段電路的積分時間常數,電位器RV4可以調節輸出信號的幅度。為獲得線性良好的三角波,采用電阻R8進行負反饋限幅,并在選擇元件參數時,應使積分電路的時間常數τ=RC大于方波信號周期的一半(方波的寬度)。如信號頻率為100Hz,則方波的寬度為0.005s,若取C=1μF,則R>5kΩ。
3 電路仿真與測試
在Proteus中繪制圖3~圖5所示各部分電路,三部分電路按照圖1所示關系連接,再將各部分電路的輸出端接虛擬示波器,然后開始仿真,即可觀察到圖6所示的仿真波形。Proteus中原理圖的繪制與仿真見文獻。在仿真過程中,有幾個問題需要注意:根據理論推算,正弦波產生電路在放大器的增益大于3即可起振,但實際仿真過程中有時會出現不起振的現象,為此可在電源中加入擾動來解決,如圖3中的-9 V電源,詳見文獻。若要變換頻段,三組電容器須同時改變,否則會不起振或波形失真。電位器RV1,RV2要調節到相同的阻值,調節RV3使輸出正弦波幅值達到最大不失真狀態,RV4可以調節輸出三角波的幅度。通過對電路進行實驗測試,在示波器上可以觀察到三種理想的波形。應該注意的是:開關SW1,SW2,SW3要采用1個3組以上的3位波段開關。RV1,RV2采用同軸電位器進行調節。三種輸出信號可以同時并行輸出,也可以通過一個選擇開關并經電位器(使信號幅度可調)單獨輸出。另外實際測試時電源不用再加擾動。
4 結語
Proteus是集電路設計、分析、仿真、制版等多種功能于一身的實物仿真軟件,利用Proteus的ISIS進行設計仿真后,可以將設計結果數據直接導入Proteus的ARES進一步設計PCB,因此通過Proteus仿真技術,提高了電路設計的效率和質量。LM324是低成本的四運算放大器,以其為核心器件設計的低頻信號發生器具有電路簡單、波形穩定、經濟實用、使用方便等優點,能夠輸出實驗測試常用的正弦波、方波和三角波信號,而且信號的頻率和幅度均可以調節。該信號發生器可用于學校的教學實驗演示和業余制作測試。
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