阶梯波发生电路实验指导书.doc

实验三阶梯波发生电路

设计一个能产生周期性阶梯波的电路,要求阶梯波周期在18ms左右,输出电压范围10V,阶梯个数5个。(注意:电路中均采用模拟、真实器件,不可以选用计数器、555定时器、D/A转换器等数字器件,也不可选用虚拟器件。)
对电路进行分段测试和调节,直至输出合适的阶梯波。
改变电路元器件参数,观察输出波形的变化,确定影响阶梯波电压范围和周期的元器件。

为了设计一个负阶梯波发生器,首先考虑由一个方波电路产生方波,其次,经过微分电路输出得到上、下都有的尖脉冲,然后经过限幅电路,只留下所需的正脉冲,再通过积分电路后,因脉冲作用时间很短,积分器输出就是一个负阶梯。对应一个尖脉冲就是一个阶梯,在没有尖脉冲时,积分器的输出不变,在下一个尖脉冲到来时,积分器在原来的基础上进行积分,因此,积分器就起到了积分和累加的作用。当积分累加到比较器的比较电压,比较器翻转,比较器输出正值电压,使振荡控制电路起作用,方波停振。同时,这正值电压使电子开关导通,使积分电容放电,积分器输出对地短路,恢复到起始状态,完成一次阶梯波输出。积分器输出由负值向零跳变的过程,又使比较器发生翻转,比较器输出变为负值,这样振荡控制电路不起作用,方波输出,同时使电子开关截止,积分器进行积分累加,如此循环往复,就形成了一系列阶梯波。其原理框图如下
(图中器件有型号和参数值标注)




























方波发生器产生的方波如下
方波发生器+微分电路产生波形如下
方波发生器+微分+限幅电路产生波形如下
最终阶梯波发生电路产生波形图如下

a) 调节电路中哪些元器件值可以改变阶梯波的