波形发生电路实验报告

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1、波形发生电路实验报告班级姓名学号一、实验目的1.掌握由集成运放构成的正弦波振荡电路的原理与设计方法。2.学习电压比较器的组成及电压传输特性的测试方法。3.掌握由集成运放构成的矩形波和三角波振荡电路的原理与设计方法。二、实验内容1.正弦波发生电路（1）实验参考电路见图1。（2）缓慢调节电位器RW，观察电路输出波形的变化，完成以下测试：①RW为0Ω时的uO的波形；②调整RW使电路刚好起振，记录uO的幅值、频率及RW的阻值；③调整RW使输出为不失真的正弦波且幅值最大，记录uO幅值、频率及RW的阻值；④将两个二极管断开，观察RW从小到大变化时输出波形的变化情况。2.方波-三角波发生电路（1）实验

2、参考电路见图2。（2）测试滞回比较电路的电压传输特性将图2电路的第一级改造为滞回比较电路，在输入端输入合适的测试信号，用示波器X-Y模式观测电压传输特性曲线并记录阈值电压和uO1的幅值。1（3）测量图2电路uO1、uO2波形的幅值、周期及uO1波形的上升和下降时间。3．矩形波-锯齿波发生电路修改电路图2，使之成为矩形波-锯齿波发生电路。要求锯齿波的逆程（电压下降）时间大约是正程时间的20%，记录uO1、uO2的幅值、周期。三、实验要求1.实验课上搭建硬件电路，记录各项测试数据。2.完成正弦波电路的实验后在面包板上保留其电路，并使其输出电压Uo在1-3V范围内连续可调。四、预习计算1．正弦

3、波振荡电路?4+??起振条件为

4、A

5、略大于3，刚起振时幅值较小，认为二极管还未导通，即+1略大?2于3，即RW略大于10kΩ时刚好起振，随着RW的增大，振幅会增大，当RW过大时波形会出现失真。1振荡频率由RC串并联选频网络决定，?0=≈106.1??2??1?12．方波-三角波发生电路?2滞回比较器的阈值电压±??=±??=±2.9?，测试滞回比较电路时将R2与运放A2的?1输出端断开，改接输入信号（三角波为宜）。方波（uO1）的幅值为UZ=5.8V，三角波（uO2）的幅值为UT=2.9V。1???=−(−??)−???4?2?2??=???14?2?4?解得：T==0.4??，即uO1

6、和uO2的周期为0.4ms。?13．矩形波-锯齿波发生电路只需让电容充放电回路的时间常数不一样即可。电路原理图如下：2VEEC1-12VVEE0.1µF11U1A0112R3R4D4U2A2314122kΩ3.6kΩ3DIODE_VIRTUAL174LF347NR6D33R1864LF347N20kΩDIODE_VIRTUALR520kΩ20kΩD1R2VCC5.8V10kΩD25.8V0VCC12V5关于参数选择：理论上需要R4=20%R6，结合元件盒中的元器件，最终选择R4为3.6kΩ，这样理论上逆程时间为正程时间的18%，实测结果要好于理论值。五、电路仿真1．正弦波振荡电路XSC1

7、C2R33ExtTrig+15kΩVCC_0.1µF12VAB__VCC++4U1A4312R1C12VEE15kΩ0.1µF11VEELF347N-12VD2D1R410kΩDIODE_VIRTUALDIODE_VIRTUAL70R2110kΩR5047kΩ78%Key=A3刚起振时RW为10.34kΩ，正弦波幅值为1.649V，频率为1/9.43ms=106.0Hz输出为不失真的正弦波且幅值最大时RW为17.86kΩ，正弦波幅值为10.597V，频率为1/9.456ms=105.8Hz42．方波-三角波发生电路XSC1VEEC1-12VExtTrig+VEE0.01µF_3AB11U

8、1A+_+_0211U2AR3R424122kΩ20kΩ53174LF347N364LF347NR1R520kΩ20kΩD15.8VR210kΩD25.8VVCCVCC012V53．矩形波-锯齿波发生电路XSC1VEEC1-12VExtTrigVEE+_0.01µFAB11U1A5+_+_0112R3R4D4U2A231122kΩ3.6kΩ43R6DIODE_VIRTUALD3174LF347N836R120kΩDIODE_VIRTUAL4LF347N20kΩR520kΩD1R2VCC5.8V10kΩD25.8V0VCC12V6逆程时间/正程时间=26.7%六、硬件实验1．实验截图（1）

9、正弦波发生电路7失真波形：（2）方波-三角波发生电路8（3）矩形波-锯齿波发生电路2．实验数据（1）正弦波发生电路○1当RW为0Ω时，输出始终为0。○2○3RW(kΩ)Uo幅值(V)Uo频率(Hz)电路刚好起振10.400.493113.5输出不失真且幅值最大18.4210.17101.49○4将两个二极管断开时，增大RW到刚好起振之后继续增大，输出波形幅值迅速变大，很快出现失真现象。（2）方波-三角波发生电路○1滞回比较电路的电压