模电自主设计实验哈工大模电实验课.docVIP

可调频可调幅的方波-三角波-正弦波函数发生器的设计 姓名：胡车 班号：1001101 学号：1101420117 日期:2012-6-1 一、实验目的 1、掌握函数发生器的主要性能。 2、掌握函数发生器的基本测试方法。 3、学会函数发生器的设计。 4、学会函数发生器的调试方法。 5、设计一方波-三角波-正弦波函数发生器。 性能指标：(1)、频率范围：1-2500HZ (2)、方波Uo1pp≦14.1V 三角波Uo2pp≦7.0V 正弦波Uo3pp≦13,1V 二.总体设计方案或技术路线 本实验通过集成运算放大器uA741或者LM324组成下图所示的方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。本试验先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过二阶有源滤波器电路产生正弦波。其电路组成图框如下图。 方波-三角波产生电路（电路原理图在第三项给出，不在此处给出） 电路工作原理如下：运算放大器A1与R1、R4、R5以及稳压管构成比电压较器，方波可通过此电路获得，三角波发生器有滞回比较器与积分器闭环组成，积分器A2的输出反馈滞回比较器A1，作为滞回比较器的输入。 2、三角波-正弦波产生电路（电路原理图在第三项给出，不在此处给出） 电路工作原理：如电路图所示低通滤波器由两个RC滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性，此电路通过低频，衰减或抑制高频信号。 三.实验电路图 此电路图由比较器、积分器与二阶有源滤波器组成分别可产生方波、三角波 与正弦波，其中可通过电位器与单刀双掷开关进行幅度与频率调整。 各元件参数如下：R1=2K R4=200K R5=100K R6(max)=R8(max)=1O0K R3=R7=R9=5.1K R10=R11=47K(或者39K) C1=C2=C3=0.1uF 四. 仪器设备名称、型号 1、电路实验板 2块 2、双踪示波器 1台 3、双路直流稳压电源 1台 4、数字万用表 1台 5、芯片u741 3只 （或者6、芯片LM324 1只） 五.理论分析或仿真分析结果 仿真图一：通过滞回器产生方波 通过积分器产生三角波 仿真图二：调节电位器进行调频与调幅 仿真图三：三角波通过二阶低通滤波器产生正弦波 仿真图四：调节电位器进行调幅、调频 六、详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录） 1、按照设计好的元器件参数与电路图连接电路，连接好导线，接通电源。 2、将电位器R6、R8达到最大、单刀双掷开关打到C2，用示波器分别观察 Uo1、Uo2、Uo3波形（可先观察Uo1、Uo2，然后在观察Uo2、Uo3） 记录波形与数据： 观察到： Uo1pp=14.1V Uo2pp=7V Uo3pp=3.1V f=170.9HZ f=170.9HZ f=174.0HZ 3、将单刀双掷开关打到C1（没有单刀双掷开关的话直接换到电容C1），用示波器观察Uo1、Uo2、Uo3波形（可先观察Uo1、Uo2，然后在观察Uo2、Uo3） 记录波形与数据： 观察：当调节电位器R2时，可实现三角波、正弦波的幅度以及频率连续变化，其中Uo2pp≦7V，Uo3pp≦13.1V,频率f从1HZ到2500HZ之间变化 4、调节电位器R6只任意位置，，用示波器观察Uo1、Uo2、Uo3波形（可先观察Uo1、Uo2，然后在观察Uo2、Uo3） 记录波形与数据 观察到: 当调节电位器R6时，可实现三种波形的幅度连续变化，但频率不可变，其中Uo1pp≦14.1V, Uo2pp≦7V，Uo3pp≦13.1V 5、调节电位器R8只任意位置，，用示波器观察Uo1、Uo2、Uo3波形（可先观察Uo1、Uo2，然后在观察Uo2、Uo3） 记录波形与数据： 观察到：当调节电位器R8时，可实现三角波、正弦波的幅度连续变化，但频率不可变，其中Uo2pp≦7V，Uo3pp≦13.1V, 七、实验结论