实验七波形发生电路.docxVIP

东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称： 电子线路实践 第七次实验 实验名称： 波形发生电路 院（系）:信息科学与工程学院 专 业：信息工程 姓 名：_学 号： 实验室： 实验组别： 同组人员： 实验时间： 20135/17 评定成绩： 审阅教师： (I) (I) (I) (I) 实验七波形发生电路 、实验目的 1、 掌握正弦信号和非正弦信号产生的基本原理和基本分析方法， 电路参数的计算方法，各 参数对电路性能的影响。 2、 了解各种波形之间变换方法，重点是正弦波、方波、三角波之间的变换。 3、 掌握多级电路的安装调试技巧，掌握常用的频率测量方法。 二、设计原理1 二、设计原理 1、正弦波信号发生电路分析计算(图 8-1)： 放大器为同相放大器，其增益为 (II)对于RC串并联电路 (II)对于RC串并联电路 Vo _ V (R R〃丄 j?C 1 )(R〃j C _ 1 = 1 )3 j(，RC ) j C RC 为了保证正反馈，该 RC 为了保证正反馈，该 RC串并联网络在振荡频率 fo时的相移必须为 0，即上式中分 母的虚部系数在fo时为1 母的虚部系数在fo时为 1 0，即 2 二foRC 二- 2 二foRC ，由此推出fo 2 二 RC (IV)由于振荡频率fo时Vo (IV)由于振荡频率fo时 Vo v 1，所以为了保证满足环路增益大于 1的起振条件，放大 3 器的增益必须略大于 3，即略大于2,当振荡器稳定是环路增益为 1，放大器的 Rf 增益为3，空=2 Rf 2、矩形波信号发生电路分析计算(图 8-4 2、矩形波信号发生电路分析计算(图 8-4，Rd1、Rd2是二极管D1、D2的导通电阻)： 弓=(RV1 +1 +R)C 相位平衡条件 \ 相位平衡条件 \ ^：2n7：( n =0,1,2...) 当Uo为负值的时候，二极管 D2导通，D1截止，电容 C放电的时间常数为: T =(RV2 RD2 R1)C ， RC电路总的充放电时间常数.二十? .2 =(Rw - RD1 RD2 - 2R1)C， T, T,=比 ln(1 2R2) R3 T2 = .2 ln(1 2邑) Rb 周期 t =(￡ T2) =( “ 2)ln(1 2)=(Rw RD1 - RD2 2R)CIn(1 2-Rg) R3 R3 占空比T T 2 Rw2 RD2 R 1 Rw1 RD1 R1 对于图8-2的方波信号发生器 T = (￡ ? T2) = 2RfC In(V 2空) Rb 3、三角波信号发生电路分析计算 (图8-5) 幅度： 同相端电位由U°1和U°2共同决定即：V 1 (U°1RW1 U°2R2) R2 + Rw/1 当 V+ °，U°1=Uz；当 V+ °，U°1=-Uz, U°1 发生跳变的临界条件是 V+ = V- =°即: 1 R2 Rw1 其中负向峰值UO2m=-^Uz R2 同理可求得输出电压得正向峰值为Rw1 -- 同理可求得输出电压得正向峰值为 Rw1 -- 亍Z 周期 由于积分电路输出电压从负向峰值上升到正向峰值所需的时间是振荡周期的一半, 即U°2在T/2时间内的变化量是 2U°2m，由积分电路的输入输出关系得： T UzC 于 Uz C 于dt=2U°2m C ° 02 °2m W1 Rw2C —R2 三、预习思考 1、正弦波发生电路 (I)简述正弦波发生电路的振荡条件和主要组成部分并在图 8-1的电路上标出主要组成 部分名称。 答：正弦波发生电路振荡必须要同时满足起振条件 I AF | ? 1 ；幅度平衡条件| AF |= 1和 。 电路组成：基本放大电路、选频网络、反馈网络、稳幅环节。 (11)电路中的两个二极管是如何起到稳幅作用的，为什么要在二极管两端并联一个电 阻。 答：禾U用二极管导通电阻的非线性可控制负反馈的强弱，从而控制放大器的电压放大 倍数以达到稳幅的目的。 振荡刚建立时，振幅较小，流过二极管的电流也小，其正向 电阻大，负反馈减弱，保证起振时振幅增大；但当振幅过大时，其正向电阻变小，负反 馈加深，保证了振幅的稳定。 二极管两端并联电阻用于适当减小二极管的非线性影响，从而改善波形的失真。 Ri、F Ri、F2、Ci、C2调到无 (提示：从运放的转换速率和增益带宽 积来考虑) = 1.59K 答：输出正弦波的频率:2 - RC 2 二 10K 0.01u 答：输出正弦波的频率: 、、G、C2调到无穷小，输出信号频率也不能无穷大。因为运放的增益带宽积近似 为一常数，频率增大增益将减小，将会不再满足电路的起振条件。且因受运放的转换速 率限制，当输出信号的频率过高时，运放来不及反应，输出波形会失真。 如果Rw=18k,二极管的正向导通压降为 0.6V,试估