阶梯波发生器的设计与实验 实验报告

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U2输出的阶梯波,CH2为负脉冲。)

图2.23

(2)接着负脉冲作用在U2反向积分器上,由于U2同向输入端接地,所以当负脉冲为负的时候,输出为正,接着当负脉冲处于0的时候,如果负脉冲为0的时间小于积分器的时间常数,那么在积分电容C2上的左负右正的电压不能突变,又由于“虚短虚断”原理,使得U2输出端电压保持不变,这一点在图2.23中也体现了出来,当图中负脉冲为0的时间段正好对应阶梯波保持电压的时间段。紧接着当下一个负电压作用时,电路又输出一个正,使得输出波形又上一台阶,这样输出电压越来越高。

(3)接下来对应阶梯波从最高点瞬时跳回最低点的现象解释如下:Rw3接+12V分压给运放U3的反向输入端,假设分压为V1,当运放U2输出的电压小于V1时,输出为负,D2不导通,U2输出按照(2)中所分析的变化,一旦运放U2的输出大于V1,运放U3输出为正,二极管D2导通,此时通过R3给左负右正的电容C2充电,使C2两端电压迅速降低,从而把U2输出电压迅速拉低。

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第三章 电路的测试

3.1 基本要求

图3.1

右边为基本要求电路,左边为扩展电路用来测试晶体三极管的的输出特性曲线

3.1.1 脉冲波测试

图3.2

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实验数据:Uopp=20.4V

3.1.2 阶梯波测试

实图2

实验数据:Vopp=6.6V, f=536.24Hz, N=6。 经检验,达到基本要求。

3.1.3 调试方法

各个电位器的作用:

Rp1(10kΩ):通过控制外加电源,改变输出功率,同时影响输出电流,调节窄脉冲发生器所产生脉冲的占空比,调节阶梯波频率。

Rf1(220kΩ):通过对外加电源的分压,改变相同输入端参考电压,继而改变电容的充放电周期,最终改变脉冲周期。所以该电位器用来调节矩形波的占空比、阶梯波的阶梯数和频率,而在调节的同时,不会改变阶梯波的幅度。

Rw3(10kΩ):通过对反响输入端电压的分压作用,改变参考电压,从而与积分电路输出到同相输入端的电压相比较,控制阶梯波返回,即决定阶梯波的幅值。该电位器用来调节阶梯波的直流量即幅度的大小。

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Rp3(22kΩ):其作用与Rw3类似,该电位器用来调节阶梯波的幅度大小。 由上述分析可得,在给定的情况下,可以先调节Rp3,对调节阶梯波的幅度进行改变,在幅度达到要求的情况下,再继续调节Rf1和Rw3,使得频率和阶梯数达到要求。但在实际的调试过程中,四个电位器要配合使用,才可以达到最佳的效果。

经过单独测量各个电位器的两部分阻值比,参数如下:

Rf1=10k;Rp1=8k;Rp3=10k;Rw310k

3.2 提高要求

三极管输出特性曲线测试框架图:

图12

通过对三级管特性的研究,阶梯波的输出波形通过一个 10K电阻接入到三极管的基极,集电极接电压变换电路,发射极直接接地。而示波器的X、Y是分别接在输入两端上。

需要注意的是三极管需要有直流偏置才能正常工作,所以在集电极加入了直流偏置,使三极管正常工作。

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图表3.3 实际电路输出如下

图3.4

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