用单片IC产生精密三角波

b) 选择R1和R3

在三角波上升沿，比较器输出低电平(VSS)，同样，在三角波下降沿，比较器输出高电平(VDD)。因此，比较器必须要在三角波峰值和谷值处反转。对比较器同相输入端进行节点分析，解方程即得出这两个阈值：

本例中，三角波电压范围取0.5V至4.5V，将VIH = 4.5V、VIL = 0.5V、VDD = 5V和VREF = 1.23V代入方程，可得出R1 = 124kΩ，R3 = 66.5kΩ。

第二步. 产生精确三角波(积分器设计)

根据比较器的两种输出状态，可计算出流经R4的电流：

IR4 = (VDD - VREF)/R4

以及：

IR4 = VREF/R4

由于运放最大输入偏置电流为2nA，因此，为了降低误差，流经R4的电流应总是大于0.2?A，由此可得出：

R4 6.12MΩ

三角波频率计算公式如下：

本例中，取f = 25kHz、VOUT, P-P = 4V (对应0.5V至4.5V的三角波)、VREF = 1.23V。则时间常数为R4 × C = 9.27?s，选C = 220pF，得到R4 = 42.2kΩ。

第三步. 实验验证

如果运放没有摆率限制，实验结果应该与计算结果吻合。由于反馈电容以恒定电流充(放)电，输出信号的最大变化率为：

考虑到工艺偏差，运放的典型摆率应该比输出信号最大摆率高40%以上，在本例中为0.56V/µs。根据MAX9000的数据资料，其运放的摆率为0.85V/µs，所以能够产生25kHz的三角波。

结论

图3所示即为图2中电路的输出波形。

图3 图2中三角波发生器的输出波形