文档介绍：电子CAD课程设计报告
题目基于集成运放的方波、
三角波产生电路
学号 37
班级机电s09-3
学生谭竞争
指导教师徐小鹏
2011年06月26日
基于集成运放的方波、三角波产生电路
设计任务
使用集成运放实现三角波方波发生电路,输出两档频率分别为1~10Hz和10~100Hz的方波和三角波。
电路设计
1..原理图设计(包括原理图及电路原理分析)
如图所示的滞回电压比较器级联一积分器,再将积分器的输出作为比较器的输入,如图所示。由于积分器可将方波变为三角波,而比较器的输入又正好为三角波,因此可定性判断出,图中电路的输出电压uo1为方波,uo2为三角波,如图10-5所示。下面分析其振荡周期。
积分器输出电压从-Uth增加到+Uth所需的时间为振荡周期T的一半,由积分器关系式
或
注意到,故
振荡频率则为
方波——三角波发生器的输出波形
而对于上图所示三角波发生电路中,左边为同向输入滞回比较器,右边为积分运算电路。左边输出为方波,经过右边积分变为三角波。电路采用集成运放的放大特性实现滞回电压比较器输出方波,再使用积分电压比较器实现三角波的生成。
经过计算得出振荡周期:T=4*R1*R3*C/R2
所以频率为:f=R2/(4*R1*R3*C)
稳压管的大小决定了方波输出的幅值大小,调节电路中R1,R2,R3的阻值和C的容量,可以改变震荡频率;而调节R1和R2的阻值,可以改变三角波的幅值。通过单刀双掷开关的作用可以使积分器电容的大小有两个不同值,从而可以输出两档分别为1~10和10~100hz频率的对应波形。

集成运放采用LM324实现电路放大功能;电阻采用相应阻值即可实现输出频率相应的发生电路。稳压管实现滞回比较器输出稳定的电压,形成方波电路,电容和集成运放形成积分电路,将方波积分变成三角波。
元件名称
Lib Ref
Footprint
Part
R1
RES2

1K
R2
RES2

40K
R3
RES2

1K
R4
RES2

10K
R5
RES2

10K
RP1
RES4
VR2
0~360K
C1
CAP

1uF
C2
CAP

10uF
D1
ZENER1

6V
D2
ZENER1

6V
A1
OPAMP
DIP14
LM324
A2
OPAMP
DIP14
LM324
单刀双掷开关P
SW SPDT
SIP3
将原理图按照电路图画好后,将上述数值输入到每个元件的参数中,进行电气规则检查,显示没有错误。然后回到文件夹建立一个PCB图,给PCB添加合适的规则库,再在规则中将线宽改为40mil。再返回到原理图中,点击Update PCB显示没有错误,再生成PCB,则PCB中的元件就好了。选择自动布局,到达自己理想的布局结果就停止自动布局。之后再手动调整个别原件达到比较好的布局就可以了。用焊接线将原件布局圈在里面,然后再选择自动布线,再焊上焊盘,一个完好的PCB图就好了。