积分电路公式
ne555方波转三角波原理?
比例积分电路运算公式?
RC积分电路是一种应用比较广泛的模拟信号运算电路。在自动控制系统中,常用积分电路作为调节环节。此外,RC积分电路还可以用于延时、定时以及各种波形的产生或变换。
由555定时器组成的多谐振荡器输出的方波经C耦合输出,再经R与C积分,构成接近三角波。其基本原理是电容的充放电原理
ne555方波转三角波原理?
ne555方波转三角波原理:
ne555方波转三角波通过外接R 1 、 R 2 、 C R1、R2、CR1、R2、C可输出占空比、频率可调的方波,再通过积分电路对NE555输出的方波进行积分来实现三角波的输出,再通过低通滤波器对三角波进行滤波便可得到正弦波。
ne555方波转三角波使用multism生成占空比为50\%,频率为1kHZ,低电位为0 V 0V0V,高电位为5 V 5V5V多谐振荡发生器。
ne555方波转三角波积分电路的 公式为:V o u t = − 1 R C ∫ V i n ∗d t V_{out}=-\\frac{1}{RC}\\int{V_{in}*dt}V
out
=−
RC
1
∫V
in
∗dt
ne555方波转三角波通过调节R C RCRC的值可以调节三角波的幅值。
对矩形波高电位积分:
V o u t H = − 1 1000 ∗ 0.0000001 ∗ 5 ∗ 0.0005 = − 2.5 V V_{out_H}=-\\frac{1}{1000*0.0000001}*{5*0.0005}=-2.5VV
out
=−
1000∗0.0000001
1
∗5∗0.0005=−2.5V
对矩形波高电位积分:
V o u t L = − 1 1000 ∗ 0.0000001 ∗ 0 ∗ 0.0005 = 0 V V_{out_L}=-\\frac{1}{1000*0.0000001}*{0*0.0005}=0VV
out
L
=−
1000∗0.0000001
1
∗0∗0.0005=0V
我们会发现对低电位(0V)的积分抵消不了高电位(5V)的积分
ne555方波转三角波会造成我们无法正常输出三角波,所以我们要抬高积分电路的参考电位点同相端的电位。
当输入积分电路的矩形波为± 5 V \\pm5V±5V时,参考电位点为0 V 0V0V时,便可通过积分得到三角波,因为
对矩形波高电位积分:
V o u t H = − 1 1000 ∗ 0.0000001 ∗ 5 ∗ 0.0005 = − 2.5 V V_{out_H}=-\\frac{1}{1000*0.0000001}*{5*0.0005}=-2.5VV
out
=−
1000∗0.0000001
1
∗5∗0.0005=−2.5V
对矩形波高电位积分:
V o u t L = − 1 1000 ∗ 0.0000001 ∗ − 5 ∗ 0.0005 = 2.5 V V_{out_L}=-\\frac{1}{1000*0.0000001}*{-5*0.0005}=2.5VV
out
=−
1000∗0.0000001
1
∗−5∗0.0005=2.5V
ne555方波转三角波可以相互抵消,使其在一个周期后内起点为0电位点,终点也为0电位点。
所以我们对同相端的电位进行调整,使其满足
V o u t H V o u t L = 0 V_{out_H} V_{out_L}=0V
out
H
V
out
L
=0
− 1 1000 ∗ 0.0000001 ∗ ( 5 − V ) ∗ 0.0005 = 1 1000 ∗ 0.0000001 ∗ ( V − 0 ) ∗ 0.0005 -\\frac{1}{1000*0.0000001}*{(5-V_{ })*0.0005}=\\frac{1}{1000*0.0000001}*{(V_{ }-0)*0.0005}−
1000∗0.0000001
1
∗(5−V
)∗0.0005=
1000∗0.0000001
1
∗(V
−0)∗0.0005
V V_ V
为同相端电位
这里我们通过可变电阻调节V V_ V
,通过调节V V_ V
ne555方波转三角波直到满足上述条件时,便可输出三角波。低通滤波产生正弦波一阶无源低通滤波参考,限幅与滞后滤波算法积分输出的三角波频率为1khz,对其做傅里叶分解。
ne555方波转三角波发现其基波为1khz的正弦波,通过低通滤波器来滤除抑制大于1khz的谐波信号,便可以得到正弦波,ne555方波转三角波低通滤波的截止频率。