lm324信号发生器电路图，运用lm324制作多信号发生器
chanong
|今天我想与大家分享的是使用LM324 构建一个函数发生器。
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1.什么是LM324? LM324是一款低成本四路运算放大器。它由四个高增益放大器组成，四个运算放大器可由单个电压源供电。
LM324实物图
LM324有14个引脚，包括CDIP、PDIP、SOIC和TSSOP。
LM324的引脚图及其详细信息如下所示。
LM324引脚图
采用LM324设计的低频信号发生器具有电路简单、波形稳定、经济实用、使用方便等优点。它通常用于生成正弦波、方波和三角波信号，并允许您调整信号的频率和幅度。
2. 什么是波形发生器？ 波形发生器是指产生具有所需参数的电测试信号的设备。电路形式可以由运算放大器和分立元件组成，也可以由单片集成函数发生器组成。
波形发生器
3、利用LM324搭建波形发生器，我们主要以LM324为核心器件，通过RC桥式振荡电路产生正弦波，通过过零比较器产生方波，通过功能集成器产生方波电路。产生三角波。 1. 波形产生及转换方法
生成和转换波形的解决方案有多种，但我们将使用下图所示的正弦-方-三角波。
正弦波由RC桥式振荡电路产生，具有稳定的幅值和频率以及可调的方波特性，可以产生频率很低的正弦信号，而产生方波则采用过零比较器来做。然后，使用RC积分电路产生三角波。
波形生成和转换
该电路结构简单，能产生良好的正弦波和方波信号，但如果积分电路的时间常数不改变，输出就会下降，因此用集成电路产生同步三角波信号比较困难。如果三角波的幅度不变且线性良好，则积分时间常数也应同时改变。
信号的频率由正弦振荡电路的RC选频网络决定。由于频率范围较宽，选频网络采用三组不同容值的电阻组成三个频段，用频段开关进行选择，用同轴电位器调节振荡频率。
通过档位开关选择三个波形并通过幅度调节电位器独立输出，即可达到信号选择和幅度调节的目的。 2. 正弦波发生电路
正弦波发生器电路不仅要产生所需的正弦信号，还要为后续电路提供输入信号。这部分电路采用常见的RC桥正弦波振荡电路。
电阻R1和电容C1串联以及电阻R2和电容C2并联组成的网络是RC串并联选频网络。选频网络也是一个提供零相移的正反馈电路，形成同相放大器。
如图所示：该电路图由放大网络和选频网络组成。
R3和R4具有深度负反馈以获得良好的输出波形。
如果R1=R 2=R 则C 1=C 2=C
此时，选频网络的中心频率为f0=1/(2RC)。
当电路工作在该频率时，反馈系数最大，|F|max=1/3。
根据振荡条件，放大器电路的电压增益必须为3A | (R 4 + R 3 )/R 4 |或更大。
因此需要R3+2R4来保证电路的振荡。
正弦波发生器电路
在实际应用中，可以使用下面所示的电路来调节放大器的频率和功率。在该电路中，R 3 至R 5 以及二极管D 1 和D 2 形成负反馈网络和幅度稳定链路。调节RV3可以改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，以满足振荡复制条件。
RC振荡模拟电路
考虑到信号频率范围20Hz20kHz，采用两组3个电容和2个10倍电容值的同轴电位器进行调节。
另选一个电容粗调振荡频率f0，用同轴电位器细调f0。不同电容和振荡频率f 0 对应的电阻值为：
振荡频率f0与电阻/电容的对应关系
从上图可以看出，每个电容和电阻组合都可以调节一定的频率范围，并且由于这三个范围相交，所以频率可以连续调节。如果要生成200Hz 至2kHz 信号，请将电容设置为33nF，并调整RV1 和RV2，使与R1 和R2 串联的电阻在24 k 和2.4 k 之间变化。 3.方波发生器
方波发生器比较简单，如图所示，运算放大器LM324的反相输入端接地，同相输入端连接到正弦波发生电路的输出，形成过零比较器。如下图。
方波发生器
当输入正弦信号sin在正负半周之间变化时，输出为与正弦波同相、幅度固定的方波信号squ。
4、三角波发生电路
三角波发生电路采用如下所示的RC积分电路。该电路由运算放大器U1：C、C 3 /C 3'/C 3''、R7、RV4组成。
三角波发生电路
方波信号squ经R7、RV4连接至放大器的反相输入端，输出信号为R7、RV4组成的RC电路积分转换后产生的三角波trii/C3'/C3'。 C3。 C3、C3'、C3'由频段开关选择（该开关必须与所选频率网络的频段开关同步）来改变电路在不同频段的积分时间常数。
电位器RV4调节输出信号的幅度。为了获得线性良好的三角波，电阻R8用于负反馈限制。选择元件参数时，积分电路的时间常数=RC必须大于方波信号周期（波形宽度）的一半。方波）。
如果信号频率为100 Hz，则方波的宽度为0.005秒。如果C=1 F，则R 为5 k。
4、电路仿真与测试按照波形图所示关系连接电路的三部分，将电路各部分的输出连接到虚拟示波器，开始仿真。
您可以在下图中看到仿真波形。在仿真过程中，有几个问题需要注意。根据理论计算，当放大器增益大于3时，正弦波发生电路就会开始振荡，但在实际仿真过程中，可能不会发生振荡。
要改变频带，必须同时改变三组电容C1/C1'/C1''、C2/2'/C2''和C3/C3'/C3''。如果不改变它，将不会有振动或波形。捻。
电位器RV1和RV2必须调整到相同的阻值。调节RV3，使输出正弦波幅度达到最大而不失真。 RV4可以调节输出三角波的幅度。
通过对该电路的实验测试，在示波器上可以观察到三种理想的波形。请注意，开关SW 1、SW 2 和SW3 必须与至少3 组3 位开关一起使用。 RV 1和RV2由同轴电位器调节。
输出信号可以通过选择器开关通过电位器同时并行或单独输出（信号幅度可以调节）。而且实际测试时不需要干扰电源。
仿真波形图
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