模电实验方波发生器.docx

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1、方波发生器一、实验目的（1）学习运算放大器在对信号处理、变换和产生等方面的应用，为综合应用奠定基础。（2）学习用集成运算放大器组成波形发生器的工作原理。二、实验原理实际应用中通过电压比较可以产生方波，如图。负向输入端的电容充、放电时，其变化的电压与经过反馈回来的电压进行比较，就得到了方波。二极管，与电阻，组成的电路用来控制电容的充、放电时间，从而控制方波的占空比。稳压二极管的作用是限制和确定方波的幅度，因此要根据设计所要求的方波幅度来选择稳压二极管的稳定电压。此外，方波幅度和宽度的对称性也与稳压二极管的对称性有关。为了得到对称的方波输出，通常应

2、选用高精度的双向稳压二极管。为稳压二极管的限流电阻，其阻值由所选的稳压二极管的稳定电流来决定。设接通电源后输出电压，二极管导通，截止，经向C充电，充电时间常数为。当电容两端电压略大于同相输入端电压时，输出电压跳变为，二极管截止，导通，电容经向输出端放电，放电时间常数为。当略小于时，输出电压又跳变为。如此周而复始进行，随着电容的充电放电，输出电压不断翻转，形成矩形波。输出脉冲高电平的时间为输出低电平的时间为振荡频率为占空比为可见，调节电位器，改变电阻的大小，即可调节输出脉冲的宽度。但由于受运算放大器上升速率的限制，不能得到太窄的矩形波。三、实验内

3、容及步骤（1）仿真分析：在Multisim13电路窗口创建如图电路。单击仿真开关，进行仿真分析，此时示波器XSC1通道A显示的曲线表示电容充、放电时负向输入端的波形情况；通道2显示的波形为方波。（2）实验室操作：1.按图连接好电路，检查无误后，接通直流电源。2.用示波器观察，处的波形，记录波形并比较它们之间的相位关系。3.用示波器测量，处波形的幅值和频率。4.调节可变电阻，用示波器观察输出电压的变化情况。5.当，（即占空比）时，测量电阻的大小，将理论值和实测值进行比较。四、实验器材（1）双路直流稳压电源一台。（2）示波器一台。（3）万用表一块。

4、（4）集成运算放大器（）一片。（5）二极管两个，稳压二极管两个。（6）电容一个。（7）电阻五个。五、实验数据及结果分析方波发生器仿真图如下：【实测效果】Vo=1.597VVc=4.780Vf=77.08Hz