南昌大学实验报告
学生姓名:学 号:专业班级:
实验类型: ■验证 □综合□设计 □创新 实验日期:2017.12.25实验成绩:
实验九 波形发生器
一、 实验目的
1、学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。 2、学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、 实验原理
RC桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器):
图2-1 RC桥式正弦波振荡器原理图
RC串并联电路构成正反馈支路,同时兼作选频电路,??1、??2、????及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器????,可以改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管??1、??2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。??1、??2采用硅管(温度稳定性好),且要求特性匹配,才能保证输出波形正负半周对称。??3的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
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电路的振荡频率??0=2??????起振的幅值条件??≥2
1
1????
式中????=????+??2+(??3//????),????为正向导通电阻。
调整反馈电阻????(调节????),使电路起振,且波形失真最小。如果不能起振,则说明负反馈太强,应该适当加大????。如果波形失真严重,则应该适当减小????。
方波发生器:
图2-2方波发生器原理图
由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器,一般均包括比较器和RC积分器两大部分。如图所示,滞回比较器及简单RC积分电路组成的方波三角波发生器。特点是线路简单,但是三角波的线性度较差。主要用于产生方波,或者对三角波要求不高的场合。
电路振荡频率??0=
1
2??2????????????(1+2)
??1
式中??1=??′1+??′??
??2
1+??2
方波输出幅值??????=±????三角波输出幅值??????=??
????
调节电位器????(即改变??2/??1),可以改变振荡频率,但三角波的幅值也会随之变化。如果想要互不影响,则可以通过改变????或者????来实现振荡频率的调节。
三角波和方波发生器:
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图2-3三角波和方波发生器原理图
如果把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统,则比较器??1输出的方波经积分器??2积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波、方波发生器。由于采用运放组成的积分电路,因此可实现恒流充电,使三角波线性大大改善。
电路振荡频率??0=4??
??
2
??2
1(????+????)????
方波幅值??′????=±????
三角波幅值??????=??1????
调节????可以改变振荡频率,改变??1比值可以调节三角波的幅值。
2
??
三、 实验设备与器件
1、±12V直流电源2、双踪示波器3、交流毫伏表4、频率计 5、集成运算放大器UA741×26、二极管 1N4148×2 7、稳压管 2CW231×1,电阻器,电容器若干
四、 实验预习
RC桥式正弦波振荡器
仿真图:
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