模电实验11模电实验11模电实验11模拟电子技术实验第十一次实验波形发生电路实验报告2016、12、2２实验目得学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波。学会波形发生电路得调整和主要性能指标得测试方法。实验原理由集成运放构成得正弦波、方波和三角波发生电路有多种形式,本实验采用最常用且比较简单得几种电路来做分析。RC桥式正弦波振荡电路下图所示为RC桥式正弦波振荡电路。其中RＣ串并联电路构成正反馈支路,同时起到选频网络得作用。R1、Ｒ2、Rw及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器Rw,可以改变负反馈深度,以满足振荡得振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D１、Ｄ2正向电阻得非线性特性来实现稳幅。D1、Ｄ２采用硅管(温度稳定性好),且要求特性匹配,才能保持输出波形正、负半周对称。R3得接入就就是为了削弱二极管非线性得影响,以改善波形失真。电路得振荡频率:起振得幅值条件:(具体推导见书第４06页)其中,就就是二极管正向导通电阻调整反馈电阻Rf(调Rw),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,应当适当加大Rｗ;如波形失真严重,则应当适当减小Ｒw。改变选频网络得参数C或Ｒ,即可调节振荡频率。一般采用改变电容Ｃ作频率量程切换,而调节R作量程内得频率细调。方波发生电路由集成运放构成得方波发生电路和三角波发生电路,一般均包括比较电路和RC积分电路两大部分。下图所示为由迟滞比较器及简单ＲＣ积分电路组成得方波-三角波发生电路。她得特点就就是线路简单,但三角波得线性度较差。主要用于产生方波,或对三角波要求不高得场合。电路振荡频率:式中,方波输出幅值:三角波输出幅值:调节电位器Rw(即改变R2/R１,),可以改变振荡频率,但三角波得幅值也随之变化。如要互不影响,则可以通过改变Rf或Cf来实现振荡频率得调节。三角波和方波发生电路如把迟滞比较电路和积分电路首尾相接形成正反馈闭环系统,如下图所示,则比较电路Ａ１输出得方波经积分电路Ａ２积分可以得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样既可构成三角波、方波发生电路。电路振荡频率:方波幅值:三角波幅值:调节Rw可以改变振荡频率,改变比值Ｒ1／R2可以调节三角波得幅值。实验设备与器件1、±１２V直流电源2、交流毫伏表3、双踪示波器4、运算放大器μA741×25、稳压管2CＷ２３1×16、二极管IN4１48×2７、电阻器等8、频率计实验内容RC桥式正弦波振荡电路按图连接实验电路(１)接通±12Ｖ电源,调节电位器Ｒｗ,使输出波形从无到有,从正弦波到出现失真。描绘Vo得波形,记下临界起振、正弦波输出及失真情况下得Rw值,分析负反馈强弱对起振条件及输出波形得影响。(2)调节电位器Ｒw,使输出电压Vo幅值最大且不失真,用交流毫伏表分别测量输出电压Vｏ、反馈电压V＋和V-,分析研究振荡得幅值条件。(3)用示波器或频率计测量振荡频率fo,然后在选频网络得两个电阻上并联同一阻值电阻,观察记录振荡频率得变化情况,并与理论值进行比较。(4)断开二极管Ｄ２、D2,重复(2)得内容,将测试结果与(2)进行比较,分析D1、D2得稳幅作用。(5)RC串并联网络幅频特性观察:将RC串并联网络与运放断开,由函数信号发生器输入3V左右得正弦信号,并用双踪示波器同时观察RＣ串并联网络输入、输出波形。保持输入幅值不变,从低到高改变频率,当信号源达到某一频率时,RC串并联网络输出将达到最大值(约1V),且输入输出同相位。此时得信号源频率:方波发生电路按图连接实验电路。将电位器Rw调至中心位置,用双踪示波器观察并描绘方波Vo及三角波Vc得波形(注意对应关系),测量其幅值及频率,记录之。(2)改变Rw滑动点得位置,观察Vｏ、Vc幅值及频率变化情况。把滑动点调至最上端和最下端,测出频率范围,记录之。(3)将Rw恢复至中心位置,将一只稳压管短接,观察Ｖo波形,分析Ｄz得限幅作用。三角波和方波发生电路按图连接实验电路。(1)将电位器Rｗ调至合适位置,用双踪示波器观察并描绘三角波输出Ｖｏ及方波输出Vo’,测其幅值、频率及Rｗ值,记录之。(2)改变Rw得位置,观察对Vo、Vo’幅值及频率得影响。(3)改变R1(或Ｒ２),观察对Ｖo、Vo’幅值及频率得影响。实验结果与总结RC桥式正弦波振荡电路(1)实验数据:临界起振临界失真Rｗ(kΩ)2、7634、４8３Vo得波形:正弦波出现失真分析:Ｒw越大,则反馈电阻Rf越大,负反馈越弱。当Ｒｆ过小时,负反馈太强,使得电路无法起振。当增大Rf时,负反馈减弱,电路开始满足起振条件,输出正弦波。当Rf继续增大时,负反馈过弱,使得不再满足稳幅