实验7 波形发生器的设计课件.ppt

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1、实验7波形发生器的设计波形发生器的设计134预习要求实验原理实验内容5实验报告要求2实验目的6附录一、预习要求复习正弦振荡器、方波和三角波发生器的电路组成和工作原理，画出电路图。估算实验内容中实验电路的振荡频率、幅度，定性分析、画出输出电压波形。应用Multisim软件，设计简易信号发生器。运算放大器选用741或LM324设计电路。二、实验目的123学习用运放组成正弦波、方波及三角波发生器；观测正弦波、方波及三角波的波形、幅度和频率；学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。4学习Multisim软件，熟练电子电路仿真、设计、分

2、析。三、实验原理RC桥式正弦波振荡器1方波发生器2三角波和方波发生器3三、实验原理由放大器加正反馈网络及选频网络可以组成振荡器，设计产生正弦波、方波和三角波的多种形式信号发生器。本实验以最常见的几种基本信号波形产生电路为例，分析研究其电路性能和主要参数指标。RC桥式正弦波振荡器电路的振荡频率：起振的幅值条件：Rf/R1≥2其中Rf=RW+R2+(R3//rD)调节RW以调整反馈电阻Rf，使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大Rf；如波形失真严重，则应适当减小Rf。方波周期T=2RfCf㏑(1+F)/(1

3、-F)=2RfCf㏑(1+2R2/R1)式中F=R2/(R1+R2)R1=R1’+RW'R2=R2’+RW’振荡频率fo=1/T当正反馈系数F=0.47时，fo=1/T=1/2πRfCf方波幅度Uom=±Uz方波发生器三角波和方波发生器实验电路如图：振荡频率：f0=R2/4R1(Rf+RW)Cf方波幅度:U'om=±UZ三角波幅度：Uom=R1/R2.UZ四、实验内容正弦波振荡器1方波振荡器2三角波振荡器3设计简易信号发生器（选）4四、实验内容1.正弦波振荡器(图4.39电路)负反馈深度对起振条件及输出波形的影响接通±12V电源，调

4、节RW，观察输出波形从无到有，从正弦到失真，记录u0波形；记下临界起振正弦输出，幅度最大及出现失真情况下，RW值各为多少？用示波器测振荡频率f0，在选频网络两个电阻R上并联同一阻值电阻,观察记录f0变化并与理论值比较。四、实验内容1.正弦波振荡器(图4.39电路)RC串并联网络幅频特性观察将RC串并联网络与运放断开，由函数发生器输入1V左右的正弦信号取代Uo，并用双踪示波器同时观察RC串并联网络的输入、输出波形，保持输入幅度1V不变，由低到高改变频率，当f=f0=1/2πRC时，输出达到最大值，且输入、输出同相。R10KR10KC0

5、.01μFC0.01μF输入U输出U2.方波振荡器按图(图4.40)连接电路，接通±12V电源，将RW调至中心位置，用双踪示波器观察并记录方波U0和三角波UC波形。测量其幅度和频率。调节RW使动点调至最上和最下端，观察记录U0、UC幅度和频率的变化情况，测出频率变化范围。四、实验内容四、实验内容3.三角波振荡器按图(图4.41)联接电路，接通±12V电源，用双踪示波器观察记录三角波Uo和方波U'o的波形。测量其幅度、频率及RW值。改变RW的动点位置，观察对Uo,U'o的幅度和频率的影响。改变R1值为20K，观察对UoU'o幅度和频率

6、的影响。四、实验内容4.设计简易信号发生器（选做、仿真实践）提示：设计电路产生方波，方波经积分电路输出三角波，三角波再经低通滤波可获得正弦波。调整电路参数可改变信号频率，获得无明显失真的正弦波。1、正弦波发生器2、方波发生器3、三角波、方波发生器五、实验报告要求整理实验数据，画出波形，把实测频率与理论值比较，分析误差原因。根据实验分析RC振荡器的振幅条件。整理实验数据，在同一坐标纸上，按比例画出方波和三角波的波形，标出时间和电压值。分析RW变化对方波幅度和频率的影响。整理实验数据，把实测频率与理论值比较。在同一坐标纸上，按比例画出三

7、角波和方波波形，标出时间和电压值。封装功能结构引脚配置通用4运放LM324主要技术参考1PowerSupplyVoltagesSingleSupply：VCC32VSplitSupplies：VCC,VEE±162InputElectricalCharacteristicsInputDifferentialVoltageRange：VIDR±32VInputCommonModeVoltageRange：VICR−0.3to32VInputOffsetVoltage：VIO<10mVInputOffsetCurrent：IIO100n

8、A。3OutputElectricalCharacteristicsOutputVoltage−HighLimit(RL=10k)：VOH28VOutputVoltage−LowLimit(RL=10k)：VOL100mVOutput