[實用新型]一種壓控階梯波發生裝置

有效

• 申請號: 201520696104.0
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN204928775U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 張志偉
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: H03K4/02
• 分類號: H03K4/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于階梯波調理技術領域，具體涉及一種壓控階梯波發生裝置。

背景技術

階梯波是電子測量及電子儀器中常用的波形之一，被廣泛應用于時序控制信號和多極電位基準信號，階梯波的產生也是高校模擬電子技術基礎課的一項實訓項目，意在提高學生的動手能力，加強學生對模擬電子技術的認識分析能力，傳統的階梯波發生電路采用泵式階梯波信號電路，精度低，適用性不強，可調性差，難以滿足精度要求高的場合；而階梯波信號源體積龐大，成本高，不利于學生學習掌握階梯波發生的原理知識，不合適被高校教學實踐廣泛使用；現如今缺少一種結構簡單、體積小、成本低廉、設計合理，采用數字集成電路實現階梯波發生的壓控階梯波發生裝置，通過使用運算放大器組成的電壓頻率轉換電路(V/F變換器)將模擬信號電壓變換成頻率與之電壓成正比的數字信號，可避免使用專用的壓頻變換器，純硬件實現階梯波發生無需編程，抗干擾性強，供電電源同時轉換多種直流電壓，滿足運算放大器雙電源供電需求，可靠性高，同時可手動調節反相比例運算電路輸出，通過示波器顯示階梯波發生結果，有利于學生在教學實訓中記錄觀察各個環節參數變化對階梯波發生結果的影響。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種壓控階梯波發生裝置，其設計新穎合理，結構簡單，控制精度高，具有階梯電壓可調的功能，體積小，且使用示波器顯示階梯電壓波形效果好，實用性強，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于：包括示波器和與所述示波器輸入端相接的壓控階梯波發生單元，所述壓控階梯波發生單元包括依次相接的V/F變換器、加法計數器、D/A轉換器和反相比例運算電路，以及與所述V/F變換器、所述加法計數器、所述D/A轉換器和所述反相比例運算電路均相接的供電電源，所述反相比例運算電路的輸出端與所述示波器的輸入端相接；所述供電電源包括變壓器T1、整流橋D1、電壓轉換芯片LM7812CT、電壓轉換芯片LM7912CT和電壓轉換芯片L7805CT，所述變壓器T1的原邊兩端分別接市電220V交流電的兩端，變壓器T1的副邊兩端分別接整流橋D1的兩個交流輸入端，整流橋D1的直流正輸出端+與電壓轉換芯片LM7812CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片LM7812CT的OUT管腳與電壓轉換芯片L7805CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片L7805CT的OUT管腳經電阻R1和發光二極管LED1接地，整流橋D1的直流負輸出端-與電壓轉換芯片LM7912CT的IN管腳相接，電壓轉換芯片LM7912CT的OUT管腳為-12V電源輸出端，電壓轉換芯片LM7812CT的OUT管腳與電壓轉換芯片L7805CT的IN管腳之間的連接點為12V電源輸出端，電壓轉換芯片L7805CT的OUT管腳與電阻R1之間的連接點為5V電源輸出端，電壓轉換芯片LM7812CT的GND管腳、電壓轉換芯片LM7912CT的GND管腳和電壓轉換芯片L7805CT的GND管腳均接地。

上述的一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于：所述V/F變換器包括運放U1和運放U2，所述運放U1的反相輸入端經電阻R3與滑動電阻R6的滑動端相接，滑動電阻R6的一個固定端與5V電源輸出端相接，滑動電阻R6的另一個固定端經電阻R9接地，運放U1的同相輸入端經電阻R8接地，運放U1的輸出端分兩路，一路經電容C8與運放U1的反相輸入端相接，另一路經電阻R5與運放U2的同相輸入端相接；運放U2的反相輸入端接地，運放U2的輸出端與電阻R4的一端相接，電阻R4的另一端分三路，第一路與電阻R2的一端相接，第二路經電阻R7與運放U2的同相輸入端相接，第三路與穩壓二極管D3的陽極相接；電阻R2的另一端與二極管D2的陰極相接，二極管D2的陽極與運放U1的反相輸入端相接，穩壓二極管D3的陰極與穩壓二極管D4的陰極相接，穩壓二極管D4的陽極接地。

上述的一種壓控階梯波發生裝置，其特征在于：所述加法計數器包括計數芯片74LS161、緩沖器CD40175BD和施密特觸發器CD40106BD，所述計數芯片74LS161的QA管腳、QB管腳、QC管腳和QD管腳分別與緩沖器CD40175BD的D0管腳、D1管腳、D2管腳和D3管腳相接，計數芯片74LS161的CLK管腳分兩路，一路與電阻R4的另一端相接，另一路與施密特觸發器CD40106BD的第1管腳相接；施密特觸發器CD40106BD的第2管腳與緩沖器CD40175BD的CLOCK管腳相接。