阅读说明：本技术 一种对称电压三角波发生器及其实现方法 (Symmetrical voltage triangular wave generator and implementation method thereof ) 是由 马俊 王莉 张红 姜荣华 杜艳 徐新光 王世蕾 单红红 孙宁赫 于 2020-03-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种对称电压三角波发生器及其实现方法,对称电压三角波发生器包括积分器和超级伺服电路,所述积分器的反向输入端接入方波信号,所述超级伺服电路将积分器输出的偏置电压反馈回积分器的同向输入端。所述超级伺服电路包括交流滤波直流零漂采样电路和直流零漂放大电路。本发明在现有方波转三角波电路基础上增加了超级伺服电路,将电压三角波发生器输出的偏置电压反馈回输入端,由于电路中电容对交流成分衰减,对直流部分放大,从而使得积分放大器的偏置电压迅速放大反馈回它的输入端,从而使积分放大器输入端的电压实时跟随输出调节,从而提高积分放大器输出的三角波对称性。(The invention discloses a symmetrical voltage triangular wave generator and an implementation method thereof, wherein the symmetrical voltage triangular wave generator comprises an integrator and a super servo circuit, a square wave signal is accessed to the reverse input end of the integrator, and a bias voltage output by the integrator is fed back to the same-direction input end of the integrator by the super servo circuit. The super servo circuit comprises an alternating current filtering direct current zero drift sampling circuit and a direct current zero drift amplifying circuit. The invention adds a super servo circuit on the basis of the existing square wave to triangular wave circuit, and feeds back the bias voltage output by the voltage triangular wave generator to the input end, because the capacitance in the circuit attenuates the alternating current component and amplifies the direct current part, the bias voltage of the integral amplifier is quickly amplified and fed back to the input end of the integral amplifier, thereby the voltage at the input end of the integral amplifier is regulated along with the output in real time, and the symmetry of the triangular wave output by the integral amplifier is improved.)

一种对称电压三角波发生器及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种对称电压三角波发生器及其实现方法，属于计量检定仪器仪表技术领域。

背景技术

在通讯、雷达、PWM领域经常使用三角波作为载波信号，所以一个精度高，没有直流偏置电压的对称三角波对该领域信号传输是至关重要的。

如图1所示，一种传统方法是通过应用单片模拟芯片(NE555)或者滞回比较电路超过阈值电压输出翻转特性，添加外围三极管、电容等器件组成振荡电路，此种方法构成电路频率稳定性差，输出失调偏置电压较大，三角波对称性较差。如图2所示，还有一种方案，就是通过单片机产生方波控制开关切换电流源，然后通过积分电路将方波转换成三角波。

当前电路输出波形的对称性依赖于前级放大器的失调电压大小，可靠性较差。另外在方波积分成三角波的起始阶段，积分电路放大器负向输入端有偏置电压，那么输出的三角波就会一直有一个较大的偏置电压，甚至当输入偏置电压过大时，输出的波形就是直流而不是三角波了，因此，如果该电路要产生无直流零漂对称三角波还需要进一步优化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种对称电压三角波发生器及其实现方法，能够提高提高输出的三角波对称性输出的三角波对称性。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种对称电压三角波发生器，包括积分器和超级伺服电路，所述积分器的反向输入端接入方波信号，所述超级伺服电路将积分器输出的偏置电压反馈回积分器的同向输入端。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述超级伺服电路包括交流滤波直流零漂采样电路和直流零漂放大电路，所述交流滤波直流零漂采样电路的输入端与积分器的输出端连接，输出端与直流零漂放大电路的输入端连接，所述直流零漂放大电路的输出端与积分器的输入端连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述积分器包括电阻Rt5、电容C4和运算放大器U5，所述电阻Rt5的一端与电流源的输出端连接，电阻Rt5的另一端和可调端分别与运算放大器U5的反向输入端连接，所述电容C4的两端分别与运算放大器U5的反向输入端和输出端连接，所述运算放大器U5的输出端与同向输入端之间串联流滤波直流零漂采样电路和直流零漂放大电路。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述流滤波直流零漂采样电路对积分器输出的偏置电压中交流成分进行衰减，所述直流零漂放大电路对积分器输出的偏置电压中直流部分进行放大。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述超级伺服电路将积分器输出的偏置电压迅速放大反馈回积分器的输入端，从而使积分器输入端的电压实时跟随积分器输出进行调节。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述方波信号通过依次连接的单片机、电路开关和电流源产生。

另一方面，本发明实施例提供的一种对称电压三角波发生器的实现方法，将电压三角波发生器输出的偏置电压进行交流成分衰减、直流部分放大后反馈回电压三角波发生器的输入端。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电压三角波发生器采用上述所述的一种对称电压三角波发生器。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本发明在现有方波转三角波电路基础上增加了超级伺服电路，将电压三角波发生器输出的偏置电压反馈回输入端，由于电路中电容对交流成分衰减，对直流部分放大，从而使得积分放大器的偏置电压迅速放大反馈回它的输入端，从而使积分放大器输入端的电压实时跟随输出调节，从而提高积分放大器输出的三角波对称性。

本发明通过使用超级伺服反馈调节，优化方波转三角波电路中输入失调电压对输出的影响，使得输出不会因为输入失调电压出现不对称甚至失真的情况。本发明的超级伺服电路的简易性和快速调节性能使得三角波发生器的对称性更好，提高了三角波发生器的精度和可靠性。

附图说明：

图1是一种传统三角波产生电路图；

图2是另一种现有的方波转换三角波电路图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种对称电压三角波发生器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

图3是根据一示例性实施例示出的一种对称电压三角波发生器的原理框图。如图3所示，本发明实施例提供的一种对称电压三角波发生器，包括积分器和超级伺服电路，所述积分器的反向输入端接入方波信号，所述超级伺服电路将积分器输出的偏置电压反馈回积分器的同向输入端。本发明通过超级伺服电路来优化三角波发生电路的性能，实现了输入失调电压的调节，提高了输出的三角波对称性。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述超级伺服电路包括交流滤波直流零漂采样电路和直流零漂放大电路，所述交流滤波直流零漂采样电路的输入端与积分器的输出端连接，输出端与直流零漂放大电路的输入端连接，所述直流零漂放大电路的输出端与积分器的输入端连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述积分器包括电阻Rt5、电容C4和运算放大器U5，所述电阻Rt5的一端与电流源的输出端连接，电阻Rt5的另一端和可调端分别与运算放大器U5的反向输入端连接，所述电容C4的两端分别与运算放大器U5的反向输入端和输出端连接，所述运算放大器U5的输出端与同向输入端之间串联流滤波直流零漂采样电路和直流零漂放大电路。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述流滤波直流零漂采样电路对积分器输出的偏置电压中交流成分进行衰减，所述直流零漂放大电路对积分器输出的偏置电压中直流部分进行放大。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述超级伺服电路将积分器输出的偏置电压迅速放大反馈回积分器的输入端，从而使积分器输入端的电压实时跟随积分器输出进行调节。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述方波信号通过依次连接的单片机、电路开关和电流源产生。

本发明实施例提供的一种对称电压三角波发生器的实现方法，将电压三角波发生器输出的偏置电压进行交流成分衰减、直流部分放大后反馈回电压三角波发生器的输入端。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电压三角波发生器采用上述所述的一种对称电压三角波发生器，如图3所示。

本发明实现对称电压三角波发生器的原理为：方波信号通过Rt5给C4充放电，电流大小由Rt5控制，所以频率也由Rt5控制。输入的偏置电压随着积分器积分到输出端，输入的方波信号被转换成三角波，然后通过超级伺服电路馈回U5的同向输入端。由于伺服电路中滤波电路对直流成分放大，对交流成分衰减，所以U5的输出成分中的交流成分三角波，在反馈给输入端过程中被急剧衰减，而直流偏置电压被迅速放大，这样在反馈回U5的同向输入端的成分中几乎都是直流成分了。通过伺服反馈调节，即使U5的输入失调电压再大，输出也能迅速调节三角波信号的失调电压部分将输出三角波拉至对称位置。

本发明通过使用超级伺服反馈调节，优化方波转三角波电路中输入失调电压对输出的影响，使得输出不会因为输入失调电压出现不对称甚至失真的情况。本发明的超级伺服电路的简易性和快速调节性能使得三角波发生器的对称性更好，提高了三角波发生器的精度和可靠性。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视作为本发明的保护范围。