实验十 形发生器.doc

《实验十 形发生器.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验十波形发生器学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程姓名：刘晓旭学号：2011117147一．实验目的1.掌握波形发生器电路的结构特点和分析，计算，测试方法。2.熟悉波形发生器的设计方法二．实验仪器双踪示波器，数字万用表，交流毫伏表，直流电源三．预习要求1.分析下图中电路的工作原理，并根据电路参数画出输出波形。2.图1电路如何使输出波形占空比变大？画出电路原理图四．实验原理非正弦波产生电路，一般由电子开关，外加反馈网络构成闭环电路。常用的波形发生电路有方波，三角波，锯齿波发生器等。1.方波发生器电路如图1所示，集成运放和电阻R2、R3、R4构

2、成滞回电压比较器，作为电子开关使用，R1、C相串联作为具有延迟作用的反馈网络，整个电路是一个闭环电路。设电路刚加电时，uc=0，且滞回比较器的输出电压为UZ，则集成运放同相输入端此时的电位为而同时UZ通过R1向C充电，UC由零逐渐上升。当UC〉U+时，U0从UZ跳变为-UZ，则同时，电容C通过R1放电，使UC逐渐下降，小于U+时，U0又跳变为Uz,回到初始状态，如此反复，产生振荡，输出方波。图1该方波发生器输出的方波振荡周期2.占空比可调的矩形波发生电路通常将矩形波高电平的时间与周期时间之比称占空比。方波的占空比为50%，如果需要产生占空比小于或大

3、于50%的矩形波，则应设法使方波发生电路中电容的充电时间常数与放电时间常数不相等。图2种利用二极管的单向导电性可以构成占空比可调的矩形波发生电路。图2该电路的矩形振荡周期占空比调节电位器RW可以使输出矩形波的占空比发生变化。3.三角波发生电路上述方波发生器中uc的波形近似三角形，但其线性度比较差。图3电路可以产生线性度比较高的三角波，它包含两部分电路，前一部分为滞回电压比较器，后一部分为积分电路。图3设电路刚加电时，电容两边的电压等于0.若uo1=UZ，则积分电路中的电容充电，uo按线性规律下降，当uo下降到零以后，再下降到一定程度，使A1的u+略

4、低于u-(0)时，则uo1从+UZ跳变为-UZ，同时u+也跳变到更低的值（比零低很多）。在uo1变为-UZ后，电容放电，uo按线性规律逐渐上升，当uo上升到一定程度，使A1的u+略大于0时，uo1又从-UZ变回UZ，使电路回到初始状态。如此周而复始，产生振荡，电路产生三角形。周期：振荡幅度：4.锯齿波发生电路锯齿波与三角波的区别是，后者上升和下降的斜率相等，而前者上升和下降的斜率不相等（通常相差很多）。因此，只要使三角形产生电路中的电容的充电与放电回路不同，便可得到锯齿波发生电路。图4五．实验内容1.方波发生电路①按图10-4连接电路，检查无误后，

5、接通电源。②调整电位器RP，输出波形从无到有，用示波器观察uc、uo波形，测量频率。③分别测出R1=10kΩ、R1=110kΩ时，输出波形的频率，输出幅值。④调节电位器RP，使输出电压uo的输出幅度最大且不失真，用毫伏表测量电压uo、反馈电压u+和u-，分别研究振荡的幅值条件。解:电路原理图如下图所示：1.最后输出波形为：输出波形中U0位矩形波，Uc是电容充放电时，电容两端的电压波形。当电位器阻值为50k的时候，有示波器可知，其频率为1/0.013=75Hz(2).当R1=10K时，示波器和电压表示数如下：输出波形的频率f=1/0.00238=42

6、0.17Hz,幅值为6.119v理论计算=2.18ms，与测量值的误差较小。当R1=110K时，示波器和电压表示数如下：此时，输出波形的频率f=1/0.0244=40.98Hz,幅值为6.444v=24.4ms,与测量值的误差较小。（3）将电位器调节到100k时，此时输出波形最大且不失真，测得同相反馈电压为3.222V,反相反馈电压为1.946V将电阻值带入公式中，得=3V，与测量值的误差在允许范围内。2.占空比可调的矩形波发生电路①按电路接线，检查无误后，接通电源。②调节电位器RP，使电路产生的波形从无到有，并用示波器观察uo、uc幅度及频率变化

7、情况。把RW调节到最上、最下位置，测出频率范围，记录之。③将电位器RP调节至中心位置，将一只稳压管短接，观察uo的波形，分析二极管的限幅作用。④若要使占空比更大，应如何选择电路参数并用实验验证。解：（1）按照电路图进行连接。（2）当RW在最上位置时，波形和幅值如下图所示:测量结果：Uc=1.3V，Uo=5.4V，fo=221Hz测量结果：fo=127Hz测量结果：fo=95Hz实验结果频率变化结果为：83Hz~129Hz（3）将一只稳压管短接，观察uo的波形，分析二极管的限幅作用。改变了充放电的时间，使输出幅值发生改变。（4）通过对方波及矩形波发生

8、电路的分析，想要使输出电压的占空比增大，就必须是使电容正向的时间常数与反向充电的时间常数的比值增大，即增大正向充电充电回路