簡易信号發生器電路圖大(dà)全（八款簡易信号發生器電路設計原理(lǐ)圖詳解）...

該電路是某監控裝置模型機有關計時(shí)和(hé)音(yīn)響電路部分(fēn)。包括15～20秒周期脈沖波、秒信号和(hé)800Hz音(yīn)響電路。

IC1和(hé)R18、R19、C12組成無穩态多(duō)諧振蕩器，振蕩周期T=0.693（R18+2R19）C12，根據需要，可(kě)改變R19，改變周期和(hé)占空比。

IC2和(hé)R23、R24、C13組成秒時(shí)鐘(zhōng)振蕩器；IC3爲800Hz音(yīn)頻(pín)振蕩器，它的(de)控制端5腳受控于VT1的(de)導通(tōng)或截止狀态，可(kě)發出變音(yīn)調的(de)音(yīn)響。

文氏電橋振蕩器是最經典的(de)正弦信号産生器，其優點是：不僅振蕩較穩定，波形良好，而且振蕩頻(pín)率在較寬的(de)範圍内能方便地連續調節。将RC串并聯選頻(pín)網絡和(hé)放大(dà)器結合起來(lái)即可(kě)構成RC振蕩電路，放大(dà)器件可(kě)采用(yòng)集成運算(suàn)放大(dà)器。 RC串并聯選頻(pín)網絡接在運算(suàn)放大(dà)器的(de)輸出端和(hé)同相輸入端之間，構成正反饋，接在運算(suàn)放大(dà)器的(de)輸出端和(hé)反相輸入端之間的(de)電阻，構成負反饋。正反饋電路和(hé)負反饋電路構成一文氏電橋電橋。

由文橋選頻(pín)電路和(hé)放大(dà)器組成正弦波發生器的(de)電路原理(lǐ)圖

本電路可(kě)以做(zuò)爲音(yīn)頻(pín)信号源，用(yòng)于對(duì)各種音(yīn)頻(pín)電路的(de)檢修測量。當電源接通(tōng)後555就開始音(yīn)頻(pín)振蕩，通(tōng)過C2電容器耦合輸出。其振蕩過程是：首先通(tōng)過R1、R2使C1充電，當C1上電壓達到約2／3VCC，時(shí)，555輸出端3腳由高(gāo)電平變爲低電平。7腳與1腳之間導通(tōng)，接著(zhe)C1通(tōng)過R2放電，C1上電壓下(xià)降到約1／Vcc，時(shí)，555的(de)7腳與1腳之間截止，3腳輸出變成高(gāo)電平。如上所述，C1重複進行充電一放電，就形成音(yīn)頻(pín)振蕩。輸出振蕩信号高(gāo)電平接近Vcc，低電平接近0V。振蕩頻(pín)率約爲：　　f=1.44／（R1+2R2）C1按圖中元器件值，振蕩頻(pín)率約580Hz。

在很多(duō)設備的(de)檢測中，需脈沖信号源，但标準的(de)脈沖信号源電路較爲複雜(zá)，價格較高(gāo)，電子愛(ài)好者不易辦到。爲此，本文設計一款簡單脈沖信号發生器，其效果較爲理(lǐ)想。

本信号發生器主要采用(yòng)兩塊TTL集成電路（74LS00和(hé)74LS221），由于TTL中的(de)晶體管工作于飽和(hé)區(qū)域，因此電路工作穩定，輸入輸出阻抗比較低，不易受到周圍雜(zá)散電磁場(chǎng)的(de)幹擾，開關速度快(kuài)，功耗低，使電路的(de)抗幹擾度得(de)到提高(gāo)。74LS00由四個(gè)與非門組成，其中三個(gè)構成方波振蕩電路，由最後一個(gè)與非門的(de)輸出反饋到第一個(gè)與非門的(de)輸入，因此經過了(le)奇數次的(de)反相，使信号相位相反，激起電路來(lái)回振蕩，接入電阻和(hé)電容就可(kě)以得(de)到頻(pín)率可(kě)調的(de)振蕩電路。

這(zhè)裏被稱爲一個(gè)簡單的(de)函數發生器電路采用(yòng)LM1458。LM1458是一款雙通(tōng)用(yòng)運算(suàn)放大(dà)器。内LM1458的(de)兩個(gè)運算(suàn)放大(dà)器都有一個(gè)共同的(de)偏置網絡，電源供應線，在操作相互獨立。該LM1458不需要外部頻(pín)率補償電路和(hé)内置短路保護。LM 1458具有寬電源電壓範圍，這(zhè)是在8針微型DIP封裝。

四運放（2）從每個(gè)IC是用(yòng)在函數發生器電路。第一運算(suàn)放大(dà)器IC 1A有線作爲一個(gè)非穩态mulTIvibrator。R1反饋電阻和(hé)C1是電容IC 1A的(de)輸出的(de)時(shí)機是從R3及R2。The IC輸出交界反饋到非反相輸入端（引腳3） 1A将是一個(gè)方波，其頻(pín)率可(kě)以通(tōng)過改變R1或C1變化(huà)。

接下(xià)來(lái)的(de)運放IC 1B有線integrator。R5是反饋電阻，C2是積分(fēn)電容。（PIN6）IC 1B的(de)非反相輸入端與接地電阻R7。這(zhè)是一個(gè)方波IC 1A的(de)輸出應用(yòng)于IC 1B的(de)反相輸入端（引腳5），這(zhè)是通(tōng)過R4的(de)IC 1b。The IC 1B的(de)輸出輸入電阻将是一個(gè)三角波形式，因爲集成了(le)一個(gè)正方形波将導緻一個(gè)三角波形。

IC 2A的(de)另一種積分(fēn)形式，其中R11是其反饋電阻和(hé)C3是集成capacitor。R6是IC 2A的(de)輸入電阻。IC 2A（引腳3）非反相輸入端連接到地面使用(yòng)10K的(de)電阻R8。R9是它的(de)輸入電阻和(hé)R10的(de)反饋電阻，IC 2B構成一個(gè)反相放大(dà)器。使用(yòng)的(de)R10和(hé)R9的(de)值，增益反相放大(dà)器階段将于27日，（AV = -Rf/Rin）。IC 1B的(de)三角輸出波形進一步整合使用(yòng)IC 2A逆變器，使用(yòng)IC 2B的(de)電路圖。

簡單的(de)函數發生器電路

注意事項。

使用(yòng)+ / - 9V的(de)雙電源供電日發送電路。

山IC1和(hé)IC2的(de)上持有。

電源必須是良好的(de)監管和(hé)紋波。

電路隻是一個(gè)基本的(de)，不适合高(gāo)端應用(yòng)，噪聲，諧波等函數發生器的(de)輸出目前會影(yǐng)響應用(yòng)程序産生不利。

頻(pín)率爲100千赫～30兆赫的(de)高(gāo)頻(pín)、30～300兆赫的(de)甚高(gāo)頻(pín)信号發生器。一般采用(yòng)LC調諧式振蕩器，頻(pín)率可(kě)由調諧電容器的(de)度盤刻度讀出。主要用(yòng)途是測量各種接收機的(de)技術指标。輸出信号可(kě)用(yòng)内部或外加的(de)低頻(pín)正弦信号調幅或調頻(pín)，使輸出載頻(pín)電壓能夠衰減到1微伏以下(xià)。

此高(gāo)頻(pín)信号發生器由高(gāo)頻(pín)石英晶體振蕩電路和(hé)告警電路組成。其工作原理(lǐ)爲：振蕩器電路由穩壓管VD1和(hé)三極管VT1，石英晶體諧振器SJT，電容器C1、C2并聯諧振槽路以及其它電阻、電容等原件組成。該振蕩器爲單管調諧變量器反饋式振蕩電路，在反饋回路中，串接了(le)石英晶體諧振器SJT，振蕩頻(pín)率工作在石英晶體諧振器相串聯的(de)固定電容C2，空氣微調電容器C1 用(yòng)來(lái)補償石英晶體諧振器獲得(de)最佳的(de)激勵功率。

所示爲簡易脈沖信号發生器電路。該信号發生器主要采用(yòng)兩塊TTL集成電路（74LS00和(hé)74LS221）産生τ=4μs的(de)脈沖信号，所用(yòng)元器件較少，便于調試和(hé)維修。

低頻(pín)信号發生器包括音(yīn)頻(pín)（200～20000赫）和(hé)視頻(pín)（1赫～10兆赫）範圍的(de)正弦波發生器。主振級一般用(yòng)RC式振蕩器，也(yě)可(kě)用(yòng)差頻(pín)振蕩器。爲便于測試系統的(de)頻(pín)率特性，要求輸出幅頻(pín)特性平和(hé)波形失真小。

本電路具有良好的(de)線性和(hé)精度，輸出爲每秒1000個(gè)脈沖時(shí)，誤差隻有1%。如果每秒10個(gè)脈沖，其誤差可(kě)以減少到0.001%。由于可(kě)控矽整流器SCR的(de)陰極是連接到運算(suàn)放大(dà)器的(de)相加點。所以應采用(yòng)負電壓控制。對(duì)于正輸入電壓可(kě)以倒相後輸入。

電路複位是由R-S觸發器和(hé)延時(shí)倒相器來(lái)完成。平時(shí)觸發器Q輸出端爲低電平，故可(kě)控矽SCR截止，積分(fēn)器的(de)輸出通(tōng)過二極管VD1加至三極管VT1的(de)基極。當積分(fēn)器輸出達到大(dà)約1.4V的(de)時(shí)候，晶體管導通(tōng)，使觸發器置位。此時(shí)觸發器的(de)Q輸出變成高(gāo)電平，可(kě)控矽SCR導通(tōng)，積分(fēn)電容放電。Q輸出的(de)高(gāo)電平經 1us延時(shí)和(hé)倒相後使觸發器複位，積分(fēn)電容C放電到大(dà)約0.7V的(de)時(shí)候，可(kě)控矽截止，于是第二個(gè)積分(fēn)周期開始。

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超聲波發生器，是一種将市電轉換爲換能器相應的(de)高(gāo)頻(pín)交流電以驅動換能器進行工作的(de)設備，是大(dà)功率超聲波系統的(de)一重要構成部分(fēn)，也(yě)可(kě)将其稱爲電子箱、超聲波驅動電源、超聲波控制器。雖說超聲波發生器也(yě)可(kě)将其稱爲超聲波驅動電源，但實際上，超聲波發生器隻是超聲波驅動電源的(de)一部分(fēn)。超聲波電源按激勵方式的(de)不同可(kě)分(fēn)爲自激式和(hé)它激式，而超聲波發生器指的(de)就是它激式超聲波電源，由于它激式振蕩電路在輸出功率方面較自激式高(gāo)出10%以上，因此目前大(dà)多(duō)數均采用(yòng)的(de)超聲波發生器作爲驅動電源。

超聲波發生器的(de)輸入是一個(gè)固定頻(pín)率的(de)信号，該信号波形不定，可(kě)正弦、可(kě)脈沖，但其頻(pín)率固定爲換能器的(de)頻(pín)率，一般爲20、25、28、33、40、60KHz等。經由超聲波發生器的(de)内部轉換，其輸出爲功率信号、頻(pín)率跟蹤信号等。

由于随輸入信号的(de)變化(huà)，輸出信号呈現出不穩定的(de)狀态，因此在部分(fēn)超聲波發生器内部還(hái)含有反饋部分(fēn)，其反饋作用(yòng)主要體現在兩個(gè)方面：

一方面，輸入信号的(de)變化(huà)導緻輸出功率的(de)不穩定，使得(de)換能器機械振動不規律，造成清洗效果不佳等後果，加入反饋部分(fēn)後，功率反饋信号對(duì)輸出功率進行調節，使得(de)其不随輸入信号的(de)變化(huà)而變化(huà)，呈現出穩定的(de)狀态，換能器進行規律的(de)機械振動使得(de)清洗效果變好。

另一方面，換能器頻(pín)率處于諧振頻(pín)率點時(shí)效率最高(gāo)，但在實際情況中，由于各種原因無法使得(de)其始終工作在最佳狀态下(xià)，因此反饋部分(fēn)發揮其作用(yòng)，提供頻(pín)率跟蹤信号，控制信号發生器發出的(de)信号始終在換能器的(de)諧振點處，使其一直工作于最佳狀态下(xià)。

圖1是系統電路原理(lǐ)框圖，它由電網濾波船、工頻(pín)整流及濾波、高(gāo)頻(pín)逆變、高(gāo)頻(pín)變壓器、超聲換能器以及PWM電路組成。

主電路原理(lǐ)如圖2所示。高(gāo)頻(pín)逆變器中的(de)功率開關管采用(yòng)目前國際上最先進的(de)電力電子器件IGBT（絕緣栅雙極型晶體管。它是将MOSFET和(hé)GTR的(de)優點集于一體的(de)新型複台器件，具有MOSFET的(de)高(gāo)輸入阻抗，GTR的(de)低通(tōng)态功耗的(de)特點。

來(lái)自電網的(de)220V50HZ的(de)電壓經電網濾波器C1、C2、L1L2、可(kě)控矽半控全橋整流D1～D4、p型濾波後得(de)到0~220V連續可(kě)調的(de)直流電壓U1，該直流電壓加到半橋式的(de)逆變器上，功率開關管T1和(hé)T2在一對(duì)互差180’的(de)方波脈沖觸發下(xià)輪流導通(tōng)和(hé)截止，将直流電壓變換成交變的(de)高(gāo)頻(pín)方波電壓，經高(gāo)頻(pín)變壓器B（采用(yòng)鐵基非晶高(gāo)颡磁性材料）變換後輸出U3加到超聲換能器上，根據超聲換能器的(de)諧振頻(pín)率和(hé)阻抗，選擇變壓器的(de)變比和(hé)U2的(de)大(dà)小，U2的(de)大(dà)小還(hái)可(kě)以通(tōng)過調節整流可(kě)控矽導通(tōng)角予以調節。

這(zhè)個(gè)基本的(de)超聲波發生器既容易做(zuò)，又不費時(shí)。隻需一個(gè)NE555，用(yòng)來(lái)驅動揚聲器。頻(pín)率範圍是12-50kHz。SPKRI是一個(gè)壓電高(gāo)頻(pín)揚聲器。

爲了(le)遙控幻燈投影(yǐng)機常需要有4個(gè)不同頻(pín)率的(de)通(tōng)道信号，即“前進”、“後退”、“向前聚焦”和(hé)“向後聚焦”，此時(shí)可(kě)采用(yòng)如圖所示發送器電路。其中由晶體管T1構成振蕩電路，在電感L1保持不變時(shí)通(tōng)過接入不同電容産生四種不同頻(pín)率的(de)信号。圖中“V”表示前進，“S”表示後退，S+和(hé)S-分(fēn)别表示向前和(hé)向後聚焦。

電感量：L1 5～3=35mH，L1 3～6=79uH L2 5～6=5.1mH，L2 6～4=480uH。匝數：n1 5～3=1150匝，0.06mm銅漆包線；n1 5～6=55匝，0.06mm銅漆包線；n2 5～6=440匝，0.1mm銅漆包線；n2 6～4=140匝，0.1mm銅漆包線。

超聲波電源系統主要由220V電源、整流濾波、高(gāo)頻(pín)逆變單元、匹配網絡、檢測電路、PWM産生電路和(hé)驅動電路組成，如圖1所示。

220V單相交流電經過二極管不可(kě)控整流電路得(de)到直流電壓，然後經過由MOSFET組成的(de)高(gāo)頻(pín)逆變電路得(de)到滿足換能器要求的(de)高(gāo)頻(pín)電壓。爲減少高(gāo)頻(pín)工作條件下(xià)MOSFET的(de)開關損耗，高(gāo)頻(pín)逆變電路采用(yòng)帶輔助網絡的(de)全橋結構，如圖2所示。此電路結構解決了(le)傳統零電壓開關（ZVS）PWM電路變壓器漏感小且滞後橋臂難于實現ZVS的(de)問題。同時(shí)，根據電流增強原理(lǐ)，此電路結構可(kě)在任意負載和(hé)輸入電壓範圍内實現零電壓開關，大(dà)大(dà)減少了(le)占空比丢失。超聲波電源與換能器匹配的(de)好壞将決定整個(gè)電路的(de)控制效果。因此，應該對(duì)匹配網絡每個(gè)參量（高(gāo)頻(pín)變壓器匝比K，輸出匹配電感Lf）進行嚴格的(de)計算(suàn)。匹配主要指爲使發生器輸出額定電功率，進行阻抗變換匹配。以及爲使發生器輸出最高(gāo)效率進行調諧匹配。

采用(yòng)56F803型DSP作爲控制電路的(de)核心處理(lǐ)器．它内置2 KB SRAM，31．5 KB FLASH，同時(shí)，其40 MHz的(de)CPU時(shí)鐘(zhōng)頻(pín)率比其他(tā)單片機具有更強的(de)處理(lǐ)能力。6路PWM信号可(kě)以實現高(gāo)頻(pín)逆變電路開關管MOSFET的(de)移相控制。12位A／D轉換器采集可(kě)以實現電壓和(hé)電流采樣并滿足采樣數據精度的(de)要求。利用(yòng)56F803型DSP中定時(shí)器的(de)捕獲功能可(kě)以精确計算(suàn)相位差大(dà)小，實現系統的(de)頻(pín)率跟蹤控制。串行外設接口SPI與MCl4489配合使用(yòng)可(kě)以實現對(duì)5位半數碼管的(de)控制．從而實現系統頻(pín)率和(hé)功率的(de)顯示。另外，56F803還(hái)支持C語言與彙編語言混合編程的(de)SDK軟件開發包．可(kě)以實現在線調試。

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