常见模拟电路设计 一（含仿真）：方波、三角波、正弦波的互相发生「建议收藏」

原文：https://cloud.tencent.com/developer/article/2055040

 

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

FPGA最近有些整累了，给大家开个模拟电路设计的坑，内含干货，请放心食用

一、总体设计方案

二、单元电路设计和原理说明 2.1方波发生电路 波形发生电路可以由集成运放芯片构成运算电路来实现。 第一步的方波发生电路，可以由滞回比较器和RC电路构成，如图

采用通用运放LM324芯片进行设计，C1和R1组成RC电路，而R2和R3以及LM324构成滞回比较器。D1、D2的作用是稳压。电路波形如下

 2.2三角波发生电路  三角波发生器就是利用集成运放构成积分器，然后对方波信号进行运算，如图

 

其中R4和C2的值要经过计算，否则输出波形会出现失真  其波形如图

 2.3正弦波发生电路  由傅里叶变换展开三角波信号

 可知，在三角波频率固定或者变化较小（3倍以内变化）的时候，可以通过低通滤波器得到正弦波，此滤波频率应该大于基波频率而小于三次谐波分量频率。电路图如下

 在50hz三角波时波形如下

 三、元器件的选择及相关数据、参数 核心芯片集成运放选择了LM324通用运放

 四、总体电路原理图和工作原理说明 总体电路如下

 从左到右依次为方波发生部分，三角波发生部分，正弦波发生部分。

方波发生部分由LM324构成的滞回比较器和RC电路构成；三角波发生部分是LM324构成的积分运算电路；正弦波发生部分则是LM324构成的低通滤波器。

方波产生的原理是RC电路波形在滞回比较器的选择下输出方波；三角波产生原理是对方波进行积分运算得到三角波；正弦波产生原理是，因为根据傅里叶变换，三角波可化为正弦波之和，所以很容易通过低通滤波器得到正弦波，滤波器的频率应该大于基波频率小于三次谐波分量频率。

最终得到的三个波形