占空比可調電路在振蕩器等應用領域的出現頻率是非常高的，三角波發(fā)生電路作為一種基礎的電路結構，是進行占空比可調電路設計過程中的基礎環(huán)節(jié)。在今天的文章中，我們將會為大家分享一種占空比可調的三角波發(fā)生電路的設計方案，以便于新人工程師的設計參考。

在這一占空比可調的三角波發(fā)生電路方案進行設計之前，首先我們需要了解一下這種電路的運行和設計原理。在模電設計的過程中，將一組矩形波經積分電路會得到良好的三角波，所以本方案也同樣采用前置矩形波發(fā)生電路，然后對所得到的矩形波進行積分電路積分，最后輸出三角波。矩形波發(fā)生電路實際是由一個滯回比較器和一個RC充放電回路組成，如下圖圖1所示。在圖1中，R1、R2與集成運放組成滯回比較器，電阻R4和電容C組成充放電回路，穩(wěn)壓管D3、D4和電阻R3的作用是鉗位，將滯回比較器輸出電壓穩(wěn)定在正負Uz。

圖1

由該方案的設計原理可知，通過這種方式想要得到占空比可調的三角波，就必須要使矩形波的占空比可調。要得到占空比可調的矩形波，可通過改變電路中充放電時間常數來實現，這種設置方法如下圖圖2所示。圖2中的電位器和兩個二極管在該系統中的作用，是將電容和放電的回路分開，調節(jié)充電和放電兩個時間常數的比例。如果將電位器向下滑動，則充電時間常數減小，放電時間常數增大，于是輸出端為高電平的時間縮短，低電平的時間增長。波形圖如下圖圖3所示。

圖2

圖3

基于這種電路設計思路，我們將上述的矩形波發(fā)生電路的輸出端與積分電路的輸入端連接，就能夠得到占空比可調的的三角波發(fā)生電路。根據實驗原理，我們所繪制的該種占空比可調三角波發(fā)生電路圖如圖4所示。

圖4

接下來就需要進行該方案的電路參數計算了。首先需要計算的是該占空比可調三角波的輸出幅度。由圖4可知，在Uo=-Uz期間，積分電路的輸出電壓Uo往正方向線性增長，此時U+也隨著增長，當增長至U+=U-=0時，滯回比較器的輸出電壓UO1發(fā)生跳變，而發(fā)生跳變時的UO值是使三角波的最大值Uom。將條件UO1=-UZ，U+=0和Uo=Uom代入下式可得：

依據上式，可解的三角波的輸出幅度為:

在完成了占空比可調三角波輸出幅度計算后，接下來我們需要進行的是該電路設計方案中的占空比數值計算。當忽略二極管的導通電阻時經分析可知：

此時，輸出波形的震蕩周期可通過下式計算為:

因此，占空比的具體數值計算公式可以總結為:

在已經得出計算公式的前提下，帶入具體數值，可通過以上公式計算得三角波的占空比可調范圍為33.3%-66.6%。實際仿真所得三角波如下圖圖5所示，適當調節(jié)占空比后得到的波形，如圖6所示。

圖5

圖6

以上就是本文針對一種占空比可調的三角波發(fā)生電路設計，所進行的方案分享，希望能夠對各位新人工程師的設計研究提供幫助。