【信号发生器装置】是电子技术领域中一种重要的实验与测试设备,主要用于产生不同类型的电信号,以便于研究、调试和验证电子系统。本章主要介绍了非正弦波信号发生器,特别是方波和三角波、锯齿波发生器的工作原理及参数计算。
**一、非正弦波信号发生器的主要组成部分**
1. **具有开关特性的器件**:例如电压比较器和双极型晶体管(BJT),这些器件能够根据输入信号的状态改变其输出状态,形成开关效应。
2. **反馈网络**:反馈网络是信号发生器的核心部分,它的主要功能是产生高电平和低电平,将输出信号适当反馈到开关器件,使其根据反馈调整输出状态。
3. **延时环节**:延时环节用于控制振荡频率,通过延时来确保信号按照预设的频率振荡。
**二、方波发生器**
1. **电路组成**:方波发生器通常由比较器、电阻、电容等组成。如RAuRCR1R2R3uO电路,其中电容C起关键作用,通过充电和放电产生方波。
2. **工作原理**:电路初始时,电容C充电至+UZ,随后电容C通过电阻R充电和放电,使得输出电压uO在+UZ和-UZ之间交替变化,形成方波。
3. **主要参数计算**:通过三要素法,可以计算出振荡频率。振荡周期T与充电和放电时间有关,可以通过调整电阻和电容的值来改变振荡频率。
**三、改变信号占空比的方法**
1. **改进电路**:在原电路基础上,通过将充电和放电回路分离,使用不同时间常数的电阻,可以调整占空比。如增加两个二极管D1和D2,形成不同的充电和放电路径。
2. **占空比的调整**:如果充电回路的电阻R+大于放电回路的电阻R–,则电容C的充电时间将大于放电时间,从而增大了输出方波的占空比。
**四、三角波和锯齿波发生器**
1. **电路组成**:三角波和锯齿波发生器通常包括迟滞比较器和积分器。如uO1RCA1A2R1R2R3uODZB电路,迟滞比较器用于切换状态,积分器则将输出信号进行线性变换。
2. **工作原理**:当输入电压达到一定阈值时,迟滞比较器改变状态,积分器的输出uO1随时间线性下降或上升,形成三角波或锯齿波。
信号发生器是电子工程师的重要工具,通过理解其工作原理和参数计算,我们可以灵活设计和应用各种非正弦波信号,满足不同的实验和测试需求。对于方波、三角波和锯齿波发生器,不仅要知道其基本构造,还要掌握如何通过调整电路参数来改变输出波形的特性,如占空比和频率等。