实验四阶梯波发生器设计。
一、实验要求。
1、设计一个能产生周期性阶梯波的电路，要求生成的阶梯波周期14ms，输出电压范围[-9v，0v]，阶梯个数6个。
2、对电路进行分段测试和调节，直至输出合适的阶梯波。
3、改变电路元器件参数，观察输出波形的变化，确定影响阶梯波电压范围和周期的元器件。
二、实验原理。
为了设计一个负阶梯波发生器，首先考虑由一个方波电路产生方波，其次，经过微分电路输出得到上、下都有的尖脉冲，然后经过限幅电路，只留下所需的正脉冲，再通过积分电路后，因脉冲作用时间很短，积分器输出就是一个负阶梯。对应一个尖脉冲就是一个阶梯，在没有尖脉冲时，积分器的输出不变，在下一个尖脉冲到来时，积分器在原来的基础上进行积分，因此，积分器就起到了积分和累加的作用。当积分累加到比较器的比较电压，比较器翻转，比较器输出正值电压，使振荡控制电路起作用，方波停振。
同时，这正值电压使电子开关导通，使积分电容放电，积分器输出对地短路，恢复到起始状态，完成一次阶梯波输出。积分器输出由负值向零跳变的过程，又使比较器发生翻转，比较器输出变为负值，这样振荡控制电路不起作用，方波输出，同时使电子开关截止，积分器进行积分累加，如此循环往复，就形成了一系列阶梯波。
三、实验步骤。
1、方波发生器原理图：
2.微分电路图：
3.设计限幅电路：
4.总电路图：
可以看出电压周期约为14ms，输出电压范围约9v，阶梯数6个，符合要求。
四、实验思考题。
1.调节电路中哪些元器件值可以改变阶梯波的周期？
阶梯波是由单边正尖脉冲通过积分累加得到，而单边正尖脉冲又是通过方波经过微分、限幅达到的，所以阶梯波的周期取决于方波发生器所发出的方波的周期。方波周期公式因此，改变、、和的值均可以改变阶梯波的周期。当然，改变阶梯波的输出电压范围和阶梯个数也是会改变阶梯波的周期的。
2.调节电路中哪些元器件值可以改变阶梯波的输出电压范围？
输出电压的范围是由比较器控制的，取决于比较器u3正向输入端所输入的参考电压。当u3的反向输入端电位高于正向输入端时，此时二极管d5导通，结型n沟道场效应管截止，积分电路正常工作。当u3的反向输入端电位低于正向输入端时， d5截止，场效应管导通，电容c3放电，因此阶梯波发生器输出端电位重新回到0，完成一个周期的变化。
而比较器u3正向输入端所输入的参考电压大小由r9，r10，r11所决定，所以改变r9,r10，r11均能改变阶梯波的输出电压范围。
五、分析总结。
阶梯波发生器电路比较复杂，在设计时采用了模块化、结构化的设计思想，使得我在设计电路时思路比较清晰，设计出的电路也便于理解。同时在电路调试过程中，出现了问题也便于对电路进行检查。
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