三角波锯齿波正弦波变换

标签： 波形变换电路

关于三角波波形变换电路

波形变换：将一种形状的波形变换为另一种形状的波形。 例如，利用积分电路将方波变为三角波，利用微分电路将三角波变为方波，利用电压比较器将正弦波变为矩形波，利用模拟乘法

器将正弦波变为二倍频，等等。

一、三角波变锯齿波电路

三角波电压如图（a）所示，经波形变换电路所获得的锯齿波电压如图

（b）所示。

★当三角波上升时，锯齿波与之相

等，即 uO：uI=1：1

★当三角波下降时，锯齿波与之相

反，即

uO：uI=-1：1

因此，波形变换电路应为比例运算电路，当三角波上升时，比例系数为1；当三角波下降时，比例系数为-1；利用可控电子开关，可以实现比例系数的变

化。

三角波变锯齿波电路如下图所示，其中电子开关为示意图，uC是电子开关控制电压，它与输入三角波电压的对应关系如图中所示。

当uC为低电平时，开关断开；当uC为高电平时，开关闭合。

设开关断开，则uI同时作用于集成运放的反相输入端和同相输入端，根据虚短和虚断的概念

列N点电流方程

将R1=R，R2=R/2，Rf=R，uN=uI/2代入上式，解得

uO=uI 设开关闭合，则集成运放的同相输入端和反相输入端为虚地，uN=uP=0，电阻R2中电流为零，等效电路是反相比例运算电路，因此

uO=-uI 正好符合要求，从而实现了将三角波转换成锯齿波。

二、三角波变正弦波电路

在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下，要以考虑采用低通滤波的方法将三角波变换为正弦波，电路框图如图（a）所示。输入电压和输出电压的波形如图（b）所示，uO的频率等于uI基波的频率。

利用低通滤波器将三角波变换成正弦波

将三角波按傅里叶级数展开

其中Um是三角波的幅值。根据上式可知，低通滤波器的通带截止频率应大于三角波的基波频率且小于三角波的三次谐波频率。当

然，也可以利用带通滤波器实现上述变换。

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