基于電容恒流充放電的三角波/鋸齒波Multisim仿真

陽鑫 林君

摘 要：三角波/鋸齒波作為常用的輸入信號，廣泛用于各種電子電路中。常見的三角波/鋸齒波信號發生器多采用555定時器、單片機DAC、數字合成芯片DDS等方法。本文采用電容恒流充放電的方法產生三角波，通過調整電容的充放電速率，即可改變三角波充放電斜率，使其成為鋸齒波。同時，還對三角波、鋸齒波的產生方法進行理論說明，通過Multisim軟件進行電路仿真，并對仿真結果進行分析。

關鍵詞：信號發生器;Multisim;仿真測試

中圖分類號：TN7-4;TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）31-0145-03

Multisim Simulation of Triangle Wave/Sawtooth Wave Based

on Capacitor Constant Current Charge and Discharge

YANG Xin1 LIN Jun2

（1.School of Technology， Yanbian University，Yanji Jilin 133100;2.School of Technology， Yanbian University，Yanji Jilin 133100）

Abstract： as a common input signal， triangle wave/sawtooth wave is widely used in various electronic circuits. The common triangle wave/sawtooth wave signal generator uses 555 timer， single chip DAC， digital synthesis chip DDS and other methods. In this paper， the method of constant current charge and discharge of capacitor was used to generate triangle wave. By adjusting the charge and discharge rate of capacitor， the charge and discharge slope of triangle wave can be changed to make it a sawtooth wave. In this paper， the generation methods of triangle wave and sawtooth wave were explained theoretically. The circuit simulation was carried out by Multisim software， and the simulation results were analyzed.

Keywords： signal generator;Multisim;simulation test

1 研究背景

波形的產生方式主要有以下兩種：第一，由模擬電路產生各種波形;第二，用單片機結合DAC或PWM及濾波器產生波形。基于Multisim的仿真環境，仿真選擇了由模擬電路產生三角波及鋸齒波。在一個完整的電路中，通過電阻、電容及集成電路的電路組合可以實現幾種常見波形的產生。同時，用虛擬示波器進行波形測試及驗證，驗證Multisim波形仿真的可靠性，并且證實該信號發生器設計電路的準確性及簡易性。

本文以Multisim 13[1-3]為平臺，設計了測試信號發生器電路產生波形的虛擬仿真實驗，主要分析三角波及鋸齒波的產生原理及頻率變化。

2 三角波/鋸齒波的產生原理

信號發生電路如圖1所示，第一部分為方波產生部分外加一個反相器，方波是由三角波與可調電壓相比較而交替輸出高低電平產生的，通過反相器是因為前級的輸出是反相的，增加一級反相器使其輸出方波與比較的三角波同相;第二部分利用恒定電流給電容充放電，在電容兩端產生三角波，然后利用二極管的單向導通達到輸出鋸齒波的目的。……