函數信號發生器是一種信號發生裝置,能產生某些特定的周期性時間函數波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號,頻率范圍可從幾個微赫到幾十兆赫。除供通信、儀表和自動控制系統測試用外,還廣泛用于其他非電測量領域。
電路圖功能:
利用555的核心電路產生方波,三角波,正弦波。
整個電路的工作過程:
首先,555芯片通過外圍電阻電容組成一個多諧振蕩器,輸出一個方波。
555多諧振蕩器輸出方波后,經電容C1耦合到由R3,C3組成的積分網絡。輸出三角波。這也是一個電容充放電的過程,過程如下:
當555多諧振蕩器輸出高電平時,C3通過R3開始充電,C3的充電電壓增加。當555多諧振蕩器輸出變成低電平時,C3通過R3放電,C3上的電壓降低。這樣在C3兩端產生的波形呈三角形狀。
三角波再經低通濾波器轉換成正弦波,其原理為:根據傅立葉變換,將三角波展開為傅立葉級數可知,它含有基波和3次、5次等奇次諧波,因此通過低通濾波器取出基波,濾除高次諧波,即可將三角波轉換成正弦波。這種方法適用于固定頻率或頻率變化范圍很小的場合。電路框圖如下方左圖所示。輸入電壓和輸出電壓的波形如下方右圖所示,uO的頻率等于uI基波的頻率。
注意:
本例電路中低通濾波器的通帶截止頻率應大于三角波的基波頻率,而且小于三角波三次諧波的頻率。
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