电子测量课程设计
锯齿波信号发生器的设计
专业：电子信息科学与技术班级：2013电信对口作者：陈华刚指导老师：张东
13电信对口
陈华刚
201308354034

f
锯齿波信号发生器的设计
技术指标要求：
频率f500Hz，Vpp10V。
一、原理结构说明
（一）滞回比较器
在单限比较器中，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，R
都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部
干扰。因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。滞回比较器具
有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定抗干扰能力。从反相输入端
输入的滞回比较器电路如图a所示，滞回比较器电路中引入了正反馈。
uI
－A
o
＋
R3
uo
R1
R2
o
DZ
uo
UZ
o
UT
UT
±UZ
UZ
a电路
b电压传输特性
从集成运放输出端的限幅电路可以看出，uo±UZ。集成运放反相输入端电位uNuI，同相输入端电位
uP

UR1
R1R2Z
根据“虚短”uNuP，求出的uI就是阈值电压，因此得出
±UTR1UZ
R1R2

f
当uIUT，uNuP，因而uoUZ，所以uPUT。uIUT，uoUZ。当uIUT，uNuP，因而uoUZ，所以uPUT。uIUT，uoUZ。可见，uo从UZ跃变为UZ和uo从UZ跃变为UZ的阈值电压是不同的，电压传输特性如图b所示。在我们所设计的锯齿波发生器中，滞回比较器由运放U1和电阻RbR1R4所组成。通过由稳压管D1D2和限流电阻R3构成的输出限幅电路，从而输出方波波形。其中调节电阻RbR1可改变锯齿波的幅值和一定范围的频率。调节滞回比较器的稳幅输出D1D2值，可调整方波输出幅值，可改变积分时间，从而在一定范围内改变锯齿波的频率。（二）积分电路
如图所示的积分运算电路中，由于集成运放的同相输入端通过R’接地，uNuP0，为“虚地”。
电路中电容C的电流等于流过电阻R的电流
输出电压与电容上电压的关系为uouc而电容上电压等于其电流的积分，故
在求解t1到t2时间段的积分值时

f
式中为积分起始时刻的输出电压，即积分运算的起始值，积分的终值是t2时刻的输出电压。
当uI为常量时，输出电压
当输入为方波时，则输出电压波为三角波。若改变占空比，即能得到我们所要的锯齿波波形。
在我们所设计的锯齿波中，积分电路由运放U2和电阻R2，电容C1所构成。调节R2C1可以改变频率，从而得到我们所要的效果。
（三）充放电控制电路充放电控制电路为正反向二极管和电位器的组合，使得充、放电时
间不同，即可得到占空比可调的波形发生器。在我们所设计的锯齿波中，通过调节电位器Rw来调整充放电时间常
数，从而r