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国家级创新创业教育教学资源库波形发生器的设计国家级创新创业教育教学资源库03正弦波产生电路一 概念 正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。正弦波是所有波中最普遍常见的波形，也是理论上最容易生成的波形。正弦波是电子技术的一个重要信号，其广泛应用于广播、电视、通信、工业自动控制、测量表计以及高频加热、超声波探伤等领域。二 设计原理 由傅里叶级数三角形式可知，任何周期函数都可以用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示（选择正弦函数与余弦函数作为基函数是因为它们是正交的）。周期信号f(t),周期为T1，基波角频率为 ，在满足狄里赫利（Dirichlet）时，可展开成：其正弦形式为：三角波发生电路低通滤波器正弦波发生电路 换言之，任何形式的周期信号都可以分解为许多不同频率、不同幅度的正弦信号之和。其中也包括三角波，即三角波也可以分解为许多不同频率、不同幅度的正弦信号之和，这些正弦信号包括直流分量、基波分量、二次谐波分量、三次谐波分量等高次谐波分量等。将其中的基波分量分离出来，便可得到与三角波相同周期的正弦波。 将三角波通过低通滤波器，滤除高次谐波，得到基波分量，即正弦波。此电路形式简单，效果较好。三角波正弦波变换框图如图所示。 低通滤波器（Low Pass Filter 简称LPF），是允许低于截止频率的信号通过、高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。即允许从零到某个截止频率的信号无衰减地通过，而对其他频率的信号有抑制作用。理想低通滤波器的幅频特性如图所示，其中fp为截止频率。低通滤波器有两种类型：无源低通滤波器和有源低通滤波器。无源低通滤波器的电路特点：无源滤波电路的滤波参数随负载变化；可以用于高电压输入、大电流负载的情况。无源低通滤波器由RC网络构成，典型电路如图所示。有源低通滤波器，一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定