简易信号发生器324集成运放芯片价格低廉的应用

每组运放可以用图2所示的符号来表示： 电路中LM324内部运放单元的符号有5个引脚，其中“+”和“-”是两个信号输入端， “V+”、“V-”为正负电源端，“Vo”为输出端。 两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示III运放输出端Vo处的信号与输入端反相； Vi+（+）为同相输入端，表示运算放大器输出端Vo处的信号与该输入同相。 LM324的引脚排列如图3：LM324引脚排列图。 由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽、静态功耗低、可单电源使用、价格低廉等优点，因此被广泛应用于各种电路中。 。 2.2 电路组成及工作原理 根据要实现的功能，设计的电路系统框图如下图所示： 系统框图 系统采用12V双电源供电，主要部分由滞环比较器组成、积分器和两颗LM324集成运放芯片。 它由一阶有源低通滤波器电路组成。 它通过磁滞比较器产生方波信号，方波信号经过积分器后产生三角波信号。 其中一路三角波信号反馈至磁滞比较器作为REF； 另一路经二阶有源低通滤波器滤波，产生正弦波信号。 使用时，可以在电路系统的不同输出点得到不同的波形信号。 2.3 电路设计与计算 根据系统框图，设计电路如下图： 积分器 二阶有源低通滤波器 三角波 正弦波 可以看出，电路分为三级，即滞环比较器由运算放大器、积分器和二阶有源低通滤波器组成。

UO1O3是电路的三个输出端，分别输出方波、三角波和正弦波。 该电路的第一级是输出方波的迟滞比较器。 其输出电压的幅值由稳压管ZD1和ZD2共同决定。 设计中，ZD1和ZD2均采用4.7V稳压二极管，故其稳压幅度U=4.7+0.7=5.4(V)。 其中，0.7V为二极管ZD1正向导通时的管压降。 =-(4.7+0.7)=-5.4(V) 其中，0.7V为二极管ZD2正向导通时的管压降。 因此，电路的第二级是输出三角波的积分器。 当第一级电路输出的方波信号UO1送入本级电路时，经过本级电路积分变换后，产生三角波信号O2，并分为两路，一个输入到第三级电路，另一个以迟滞的方式反馈到比较器，作为REF。 第二级电路的输出电压幅值为：=-5.4(V)。 即，第二级电路的输出电压幅值与第一级电路的输出电压幅值相同。 一级电路和二级电路的振荡周期相同，可由下式求得：T=4R0.110-6/(2010T=4.80(mS))，则振荡频率为：f=1/T=1/ 4.810＝208.33(Hz) 第三级电路为二阶有源低通滤波器，用于对第二级电路送来的信号UO2进行滤波。 UO2经第三级电路滤波后，转换为正弦波信号，由O3输出。

UO3输出信号的周期与UO2输出信号的周期相同。 根据集成运放的工作原理，集成运放的两个反向输入端是“近乎短接”的，即两个反向输入端电压相等。 因此，在第三级电路中，运放的1脚和10脚电位相等。 并且由于电阻R8和R9的阻值相等，因此UO3的输出电压幅度是UO2的两倍。 即：O3 = 2UO2 = 2U = 10.8（V） 第三级电路的上限截止频率为： = 1/(2πRC) 上式中，0.110-6) = 408.30 (H Test Tool 使用的工具VI 测试时 如下表所示： 测试工具 序列号 名称 型号 数量 万用表 GDM-8135 直流稳压电源 数字示波器 函数信号发生器/计数器 设计结论 本系统集成了 LM324 运放芯片，加上外部电阻、电容等信号发生器，结构简单，该电路基本满足了竞赛题中所要求的任务和功能，具有一定的实用性，通过这次设计，加强了我的理论水平，提高了我的动手能力能力上。在制作电路的过程中，我学到了很多实践经验，比如电路板的接线、元器件的识别、整机的调试等，学到了很多课本上没有的知识并进行了大量的锻炼。 参考文献胡彦儒. 模拟电子技术。 高等教育出版社，2000.08。