基于NI Multisim 1O的函數發(fā)生器設計與仿真
運放有兩個輸入和一個輸出,分別加在同相邊和反相邊,可由疊加原理算出,Uo=Uo1+Uo2,將圖2中反相邊置于零,此時電路起一個同相放大作用,又因電路中加入了乘法器,則有:。而同理將正相邊置于零,此時電路又起一個反相放大作用,則:,所以總輸出電壓值Uo為:。代入各電阻值可得:,即得到二次函數表達式形式,代入輸入電壓Ui=12V,則和電路仿真結果一致。
2.3 方波-三角波函數信號發(fā)生器
在電子技術的學習中,我們常用到方波和三角波的函數發(fā)生器,下面基于Multisim 10設計并仿真一個頻率f0在10Hz到1kHz之間,以10倍頻程步級進行變化,產生幅值可調的方波和三角波,此處設計方波幅值為±5V、三角波幅值為±10V。此設計具有頻率可調、幅值可調的特點。
方波和三角波函數發(fā)生器電路框圖如圖3所示。
方波-三角波設計電路如圖4所示。
參數的計算為:方波接入示波器的A通道,三角波接入示波器的B通道。雙向穩(wěn)壓二極管將比較器的輸出電平穩(wěn)定在±5V,選用IN4731(4.3V),其Uo=±(4.3+0.7)=±5V,而,可變電阻Rp3、Rp4用來改變電阻比值以改變方波和三角波的輸出幅值。取R2為10kΩ,則R1為20kΩ,需要改變幅值時再使用可變電阻。f0需在10Hz到1kHz的范圍內以10倍頻程變化,則電路用兩個電容來實現10倍頻程變化,甩R=Rs+Rp1來實現每個頻程內的f0的連續(xù)變化,設Rs為5k Ω,則Rp1約為50kΩ,計算f0從10Hz到100Hz時電路中的電容C1有:因為,則R取Rs時頻率達到最大,此時C1=250nF,f0從100Hz到1kHzft寸電路中的電容C2=25nF。
Multisim 10的仿真結果如下:A通道為方波,取縱軸坐標為5V/Div,B通道為三角波取縱軸坐標為10V/Div。手動放置坐標線有微小誤差。當Rp3、Rp4都取0 kΩ時,可實現方波幅值為±5V,三角波幅值為±10V。
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