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单片IC产生精密三角波

发布时间:2020-06-30 19:50:00 阅读: 来源:双层玻璃杯厂家

摘要: 本文介绍如何用MAX9000配合几个无源器件实现单电源供电的三角波发生器。实现这一电路所需的有源器件包括:一个运放、一个比较器和一个电压基准,MAX9000刚好集成了这三个器件。

本文引用地址:关键词:运算放大器;比较器;三角波发生器;电压基准

简介

能够产生三角波的波形发生器在许多“扫描”电路和测试设备中非常有用。例如,开关电源和感应马达控制电路就需要用三角波发生器实现脉冲占空比调制(PWM)。本文介绍如何使用单片MAX9000,配合几个无源器件实现简单的三角波发生器。MAX9000集成了一路高速运放、一路高速比较器和一个精密带隙基准。

电路描述

图1所示为三角波发生器的基本电路,包括两部分功能:积分器用于产生三角波输出;带有外部滞回的比较器(施密特触发器)用于控制三角波幅度。

运放被配置成产生三角波的积分器,其基本原理为对恒压积分产生一个线性斜坡电压,积分器输出反馈到施密特触发器反相输入端。施密特触发器的反转阈值根据三角波峰值电压设定。

但图1所示电路有一个缺点,三角波峰值电压必须与比较器反相输入端的基准电压对称。如要产生从0.5V到4.5V的波形,则需要(0.5V + 4.5V)/2 = 2.5V的基准电压,由于标准带隙基准的电压是1.23V,所以最好能够不依赖基准电压独立设置三角波输出电压。图2中加在滞回网络上的电阻R3即可帮助实现这一功能,使用R3后,MAX9000输出的三角波峰值便不再受到基准电压的影响。

设计步骤

第一步:设计施密特触发器

a) 选择R2

比较器的CIN+引脚的输入偏置电流小于80nA。为了降低输入偏置电流带来的误差,流过R2的电流至少也应该有 8μA。由于R2电流等于(VREF - VOUT)/R2,考虑到输出有两个状态,分别计算R2:

R2 = VREF/IR2

以及:

R2 = [(VDD - VREF)/IR2]

在两个结果中选择较小的一个,例如,如果VDD = 5V, VREF = 1.23V, IR2 = 8μA,计算得到的两个R2的结果分别为471.25kΩ和153.75kΩ。因此R2选用154kΩ。

b) 选择 R1和 R3

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