多種波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)--課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目名稱：多種波形發(fā)生器的設(shè)計(jì) 姓 名：xxx 學(xué) 號(hào)：xxx 班 級(jí)：xxx 指導(dǎo)教師：xxx 摘要波形發(fā)生器是一種能夠產(chǎn)生大量標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和用戶定義信號(hào)，具有高精度、可重復(fù)性、易操作性、對(duì)頻率、幅值、相移、波形進(jìn)行動(dòng)態(tài)及時(shí)的控制的一類新型信號(hào)源。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案是把滯回比較器和積分器首尾相接組成一個(gè)正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，則比較器輸出的方波經(jīng)過(guò)積分器可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)形成法波；三角波正弦波的轉(zhuǎn)換電路主要由差分放大電路來(lái)完成，差分放大電路具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器，可以有效抑制零點(diǎn)漂移，因此可以將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。關(guān)鍵詞：信號(hào)源；滯回比較器；積分器；波形發(fā)生器多種波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)背景波形發(fā)生器是隨著眾多領(lǐng)域?qū)τ趶?fù)雜的、可由用戶定義的測(cè)試波形的需要而形成和發(fā)展起來(lái)的，它的主要特點(diǎn)是可以產(chǎn)生任何一種特殊波形，輸出信號(hào)的頻率、電平以及平滑低通濾波的截至頻率也可以作到程序設(shè)置，因此在機(jī)械性能分析、雷達(dá)和導(dǎo)航、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。而對(duì)AWG的控制、數(shù)據(jù)傳輸、輸出信號(hào)的頻率和電平設(shè)置都可以通過(guò)微機(jī)打印口在EPP工作模式下設(shè)計(jì)完成。這樣不僅具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，占用微機(jī)資源較少的優(yōu)點(diǎn)，而且操作簡(jiǎn)單，使用方便，易于硬件升級(jí)。波形發(fā)生器是能夠產(chǎn)生大量的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和用戶定義信號(hào)，具有高精度、可重復(fù)性、易操作性、連續(xù)的相位變換和頻率穩(wěn)定性，還可以對(duì)頻率、幅值、相移、波形進(jìn)行動(dòng)態(tài)及時(shí)的控制。隨著不斷進(jìn)步的計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)在測(cè)量?jī)x器中的應(yīng)用而形成和發(fā)展起來(lái)的一類新型信號(hào)源。 目 錄1. 摘要21. 設(shè)計(jì)目的42.設(shè)計(jì)任務(wù)、要求及設(shè)計(jì)內(nèi)容42.1任務(wù)42.2要求42.3設(shè)計(jì)方案53. 多種波形發(fā)生器原理電路設(shè)計(jì)53.1 各方案原理框圖及論證 53.2電路圖和接線圖及工作原理63.3各部分電路設(shè)計(jì)83.4 電路的參數(shù)選擇及計(jì)算133.5 電路仿真153.6系統(tǒng)仿真結(jié)果、數(shù)據(jù)分析和處理結(jié)果、報(bào)告173.7 方波-三角波發(fā)生電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果193.8三角波-正弦波發(fā)轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果193.9 實(shí)測(cè)電路波形、誤差分析及改進(jìn)方法204. 儀器儀表明細(xì)清單205. 總結(jié)216. 主要參考文獻(xiàn)21一、設(shè)計(jì)目的（1）對(duì)波形的產(chǎn)生及與變換電路有關(guān)的電子電路知識(shí)有大致的理解。（2）能對(duì)多種波形信號(hào)輸出的波形發(fā)生器有一定的認(rèn)識(shí)，知道其功用。（3）通過(guò)平日的學(xué)習(xí)，找到正弦波等振蕩電路的振蕩條件。（4）學(xué)會(huì)使用EDA軟件Multisim對(duì)電子電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，并準(zhǔn)確畫出框圖（5）學(xué)習(xí)波形產(chǎn)生、變換電路的應(yīng)用及設(shè)計(jì)方法以及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。（6）提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，學(xué)會(huì)撰寫課程 設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。二、設(shè)計(jì)任務(wù)、要求及設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1任務(wù)設(shè)計(jì)并制作能產(chǎn)生方波、三角波及正弦波等多種波形信號(hào)輸出的波形發(fā)生器。2.2要求2.2.1技術(shù)要求（1）通過(guò)發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，有所發(fā)揮，并力求設(shè)計(jì)方案凝練可行、思路獨(dú)特、效果 良好：（2）輸出的各種波形工作頻率范圍0.02Hz20kHz連續(xù)可調(diào)；（3）正弦波幅值，失真度小于1.5%；（4）方波幅值；（5）三角波峰峰值20V；（6）設(shè)計(jì)電路所需的直流電源； （7）用EDA軟件設(shè)計(jì)；2.2.2設(shè)計(jì)要求（1）分析設(shè)計(jì)要求，明確性能指標(biāo)。構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。（2）確定合理的總體方案。對(duì)各種方案進(jìn)行比較，以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)、并 考慮器件的來(lái)源，敲定可行方案。（3）設(shè)計(jì)各單元電路。總體方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個(gè)設(shè) 計(jì)。（4）組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號(hào)的流向，采用左進(jìn)右 出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說(shuō)明。 2.3設(shè)計(jì)方案 波形產(chǎn)生電路通常可采用多種不同電路形式和元器件獲得所要求的波形信號(hào)輸出。波形產(chǎn)生電路的關(guān)鍵部分是振蕩器，而設(shè)計(jì)振蕩器電路的關(guān)鍵是選擇有源器件，確定振蕩器電路的形式以及確定元件參數(shù)值等。具體設(shè)計(jì)可參考以下思路。用正弦波振蕩器產(chǎn)生正弦波輸出，正弦波信號(hào)通過(guò)變換電路得方波輸出（例如用施密特觸發(fā)器），用積分電路將方波變換成三角波或鋸齒波輸出；利用多諧振蕩器產(chǎn)生方波信號(hào)輸出，用積分電路將方波變換成三角波輸出，用折線近似法將三角波變換成正弦波輸出；用多諧振蕩器產(chǎn)方波輸出，方波經(jīng)濾波電路可得正弦波輸出，方波經(jīng)積分電路可得三角波輸出； 利用單片函數(shù)發(fā)生器568038，集成振蕩器E1648及集成定時(shí)器555/556等可靈活地組成各種波形產(chǎn)生電路。三、多種波形發(fā)生器原理電路設(shè)計(jì)3.1各方案原理框圖及論證（1）方案一，框圖如下圖1所示： 圖1 多種波形發(fā)生器原理框圖（方案一）文氏橋振蕩器（RC串-并聯(lián)正弦振蕩器）產(chǎn)生正弦波輸出，其主要特點(diǎn)是采用RC串-并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為選頻和反饋網(wǎng)絡(luò)，其振蕩頻率為f0=1/(2RC)，改變RC的值，可得到不同頻率的正弦信號(hào)輸出。為了使輸出電壓穩(wěn)定，需采用穩(wěn)幅措施。用集成運(yùn)放構(gòu)成電壓比較器，將正弦波信號(hào)變換成方波信號(hào)輸出。用運(yùn)放構(gòu)成積分電路，將方波信號(hào)變換成三角波或鋸齒波信號(hào)輸出。（2）方案二，框圖如下圖2所示： 圖2 多種波形發(fā)生器原理框圖（方案二）圖中利用滯回比較器的開(kāi)關(guān)作用和具有延時(shí)作用的RC反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成多諧振器，用積分電路將方波變換成三角波信號(hào)輸出，采用二極管和電阻網(wǎng)絡(luò)（折線近似法），將三角波的尖頂削圓，得到近似正弦波信號(hào)輸出。（3）方案三，由5G8038組成的多量程、多功能信號(hào)發(fā)生器。其電路的輸出信號(hào)頻率可以在1Hz以下至幾百KHz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，壓控信號(hào)可內(nèi)部選擇，也可外接。輸出信號(hào)可直接從2、3、9角高阻輸出，也可以通過(guò)5G353低阻輸出。論證：經(jīng)分析方案一結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易于調(diào)試，不能很快的得到電路波形。方案三可同時(shí)產(chǎn)生方波、三角波、正弦波并輸出，該信號(hào)發(fā)生器電路簡(jiǎn)單、成本低廉、調(diào)整方便。555定時(shí)器接成多諧振蕩器工作形式，C2為定時(shí)電容，C2的充電回路是R2R3RPC2；C2的放電回路是C2RPR3IC的7腳(放電管)。由于R3+RPR2，所以充電時(shí)間常數(shù)與放電時(shí)間常數(shù)近似相等，由IC的3腳輸出的是近似對(duì)稱方波。按圖所示元件參數(shù)，其頻率為1KHZ左右，調(diào)節(jié)電位器RP可改變振蕩器的頻率。方波信號(hào)經(jīng)R4、C5積分網(wǎng)絡(luò)后，輸出三角波。三角波再經(jīng)R5、C6積分網(wǎng)絡(luò)，輸出近似的正弦波。C1是電源濾波電容。發(fā)光二極管VD用作電源。方案二操作簡(jiǎn)便，方案一同方案二比較，對(duì)于三角波的產(chǎn)生有一定的麻煩，因?yàn)轭}目需要頻率為連續(xù)可調(diào)，但幅度穩(wěn)定性難以達(dá)到要求；方案二由于采用運(yùn)算放大器組成積分電路，因此可實(shí)現(xiàn)恒流充電，使三角波線性大為改善。由此，本設(shè)計(jì)采用方案二。能在簡(jiǎn)易環(huán)境下得到很清晰的波形。綜上,選擇方案二。3.2電路圖和接線圖及工作原理3.2.1圖電路設(shè)計(jì)原理框圖 圖3 函數(shù)發(fā)生器電路組成框圖三角波-方波-正弦波函數(shù)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)電路圖：總設(shè)計(jì)圖： 3.3各部分電路設(shè)計(jì)3.3.1 方波發(fā)生電路的工作原理此電路由反相輸入的滯回比較器和RC電路組成。RC回路既作為延遲環(huán)節(jié)，又作為反饋網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)RC充、放電實(shí)現(xiàn)輸出狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。設(shè)某一時(shí)刻輸出電壓Uo=+Uz,則同相輸入端電位Up=+UT。Uo通過(guò)R3對(duì)電容C正向充電，如圖中實(shí)線箭頭所示。反相輸入端電位n隨時(shí)間t的增長(zhǎng)而逐漸增高，當(dāng)t趨于無(wú)窮時(shí)，Un趨于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo從+Uz躍變?yōu)?Uz,與此同時(shí)Up從+Ut躍變?yōu)?Ut。隨后，Uo又通過(guò)R3對(duì)電容C反向充電，如圖中虛線箭頭所示。Un隨時(shí)間逐漸增長(zhǎng)而減低，當(dāng)t趨于無(wú)窮大時(shí)，Un趨于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再減小，Uo就從-Uz躍變?yōu)?Uz，Up從-Ut躍變?yōu)?Ut，電容又開(kāi)始正相充電。上述過(guò)程周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩。設(shè)t=0時(shí)接通電源，有Vo1=-Vz經(jīng)R4向C充電，使輸出電壓按線性規(guī)律增長(zhǎng)。當(dāng)Vo上升到門限電壓Vt，使Vp=Vn=0時(shí)，比較器輸出Vo1由-Vz上升到+Vz,同時(shí)門限電壓下跳到Vt-值。以后Vo1=+Vz經(jīng)R4和D、R6兩支路向C反向充電，由于時(shí)間常數(shù)減小，Vo迅速下降到負(fù)值。當(dāng)Vo下降到門限電壓Vt-使Vp1=Vn1=0時(shí)，比較器輸出Vo1又由+Vz下跳到-Vz。如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。由于電容C的正向與反向充電時(shí)間常數(shù)不相等，輸出波形Vo為鋸齒波電壓，Vo1為矩形波電壓。直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。（2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?0Hz的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。整流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖5-2-4所示。在u2的正半周內(nèi)，二極管D1、D2導(dǎo)通，D3、D4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通，D1、D2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過(guò)的負(fù)載電阻RL，且方向是一致的。在橋式整流電路中，每個(gè)二極管都只在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即電路中的每只二極管承受的最大反向電壓為(U2是變壓器副邊電壓有效值)。在設(shè)計(jì)中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過(guò)電感器的電流不能突變的特點(diǎn)，將電容器和負(fù)載電容并聯(lián)或電容器與負(fù)載電阻串聯(lián)，以達(dá)到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓：Uo1=(1.11.2)U2穩(wěn)壓電路可選集成三端穩(wěn)壓器電路模塊。忽略二極管的正向電阻，其振蕩周期；T=T1+T2=2R1 R4 C/R2+2R1(R4|R6)C=2R1R4C(R4+2R6)/R2(R4+R6)，當(dāng)R6、D支路開(kāi)路，電容C的正、反向充電時(shí)間常數(shù)相等時(shí)，此時(shí)鋸齒波就變成三角波，從而電路也就變成了方波，三角波產(chǎn)生電路。振蕩周期：T=4R1R4C/R23.3.2 方波-三角波轉(zhuǎn)換電 路的工作原理 圖3.3方波三角波產(chǎn)生電路 圖3-2(a) 圖32(b)比較器的電壓傳輸特性 方波-三角波變換工作原理如下：若a點(diǎn)斷開(kāi)，運(yùn)算發(fā)大器A1與R1、R2及R3、RP1組成電壓比較器，C1為加速電容，可加速比較器的翻轉(zhuǎn)。運(yùn)放的反相端接基準(zhǔn)電壓，即U-=0，同相輸入端接輸入電壓Uia，R1稱為平衡電阻。比較器的輸出Uo1的高電平等于正電源電壓+Vcc，低電平等于負(fù)電源電壓-Vee（|+Vcc|=|-Vee|）, 當(dāng)比較器的U+=U-=0時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出Uo1從高電平跳到低電平-Vee,或者從低電平Vee跳到高電平Vcc。設(shè)Uo1=+Vcc,則 將上式整理，得比較器翻轉(zhuǎn)的下門限單位Uia-為若Uo1=-Vee,則比較器翻轉(zhuǎn)的上門限電位Uia+為比較器的門限寬度由以上公式可得比較器的電壓傳輸特性，如圖3-71所示。a點(diǎn)斷開(kāi)后，運(yùn)放A2與R4、RP2、C2及R5組成反相積分器，其輸入信號(hào)為方波Uo1，則積分器的輸出Uo2為時(shí)，時(shí)，可見(jiàn)積分器的輸入為方波時(shí)，輸出是一個(gè)上升速度與下降速度相等的三角波，其波形關(guān)系下圖所示。a點(diǎn)閉合，既比較器與積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，則自動(dòng)產(chǎn)生方波-三角波。三角波的幅度為方波-三角波的頻率f為由以上兩式可以得到以下結(jié)論：1. 電位器RP2在調(diào)整方波-三角波的輸出頻率時(shí)，不會(huì)影響輸出波形的幅度。若要求輸出頻率的范圍較寬，可用C2改變頻率的范圍，PR2實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)。2. 方波的輸出幅度應(yīng)等于電源電壓+Vcc。三角波的輸出幅度應(yīng)不超過(guò)電源電壓+Vcc。 電位器RP1可實(shí)現(xiàn)幅度微調(diào)，但會(huì)影響方波-三角波的頻率。3.3.3三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的工作原理三角波正弦波的變換電路主要由差分放大電路來(lái)完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器，可以有效的抑制零點(diǎn)漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。分析表明，傳輸特性曲線的表達(dá)式為： 式中差分放大器的恒定電流；溫度的電壓當(dāng)量，當(dāng)室溫為25oc時(shí)，UT26mV。如果Uid為三角波，設(shè)表達(dá)式為式中Um三角波的幅度； T三角波的周期。為使輸出波形更接近正弦波，由圖可見(jiàn)：（1） 傳輸特性曲線越對(duì)稱，線性區(qū)越窄越好；（2） 三角波的幅度Um應(yīng)正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。（3） 圖為實(shí)現(xiàn)三角波正弦波變換的電路。其中Rp1調(diào)節(jié)三角波的幅度，Rp2調(diào)整電路的對(duì)稱性，其并聯(lián)電阻RE2用來(lái)減小差分放大器的線性區(qū)。電容C1,C2,C3為隔直電容，C4為濾波電容，以濾除諧波分量，改善輸出波形。 圖3-3(a) 三角波正弦波變換電路圖 圖33(b)三角波-正弦波變換3.4電路的參數(shù)選擇及計(jì)算3.4.1.方波-三角波中電容C1變化（關(guān)鍵性變化之一）實(shí)物連線中，我們一開(kāi)始很長(zhǎng)時(shí)間出不來(lái)波形，后來(lái)將C2從10uf（理論時(shí)可出來(lái)波形）換成0.1uf時(shí)，順利得出波形。實(shí)際上，分析一下便知當(dāng)C2=10uf時(shí)，頻率很低，不容易在實(shí)際電路中實(shí)現(xiàn)。3.4.2.三角波-正弦波部分比較器A1與積分器A2的元件計(jì)算如下。由式（3-61）得即取 ，則，取 ，RP1為47K的點(diǎn)位器。區(qū)平衡電阻由式（3-62）即RC橋式可由四部分組成：分別為放大電路，選頻網(wǎng)絡(luò)，正反饋網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。其中RC串，并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時(shí)兼做選頻網(wǎng)絡(luò)，R1，R2，R4及二極管等元件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器R1，可以改變負(fù)反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管D1，D2正向電阻的非線性特性來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。D1,D2采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負(fù)半周對(duì)稱。R3的接入是為了削弱二極管非線性的影響，以改善波形失真。于是線性下降，也下降，直到時(shí)，略低于，即略低于零時(shí)，從突跳到，同時(shí)也跳變到更低的值（比零低的多）?？梢?jiàn)，在前的一瞬間，而從流過(guò)和的電流相等，則，后，由于故電容放電，其兩端壓于是線性上升，也上升。直到時(shí)，略大于零，從突跳到?？梢?jiàn)，在前的一瞬間，則， 在以后電路周而復(fù)始，循環(huán)不以，形成振蕩。則根據(jù)分析可以畫出和的波形，如圖所示。其中為方波，為三角波。之所以為三角波，是由于電容充放電的時(shí)間常數(shù)相等，積分電路輸出電壓上升和下降的幅度和時(shí)間相等，上升和下降的斜率的絕對(duì)值也相等。顯然，三角波峰值為：下面求振蕩周期。由于，而當(dāng)時(shí)，有 則故 則可以在調(diào)整三角波電路時(shí)，應(yīng)先調(diào)整或,使其峰值達(dá)到所需要的值，然后再調(diào)整或C，使頻率能滿足要求。當(dāng)時(shí)，取，則，取，為100K電位器。當(dāng)時(shí) ，取以實(shí)現(xiàn)頻率波段的轉(zhuǎn)換，R4及RP2的取值不變。取平衡電阻。三角波正弦波變換電路的參數(shù)選擇原則是：隔直電容C3、C4、C5要取得較大，因?yàn)檩敵鲱l率很低，取，濾波電容視輸出的波形而定，若含高次斜波成分較多，可取得較小，一般為幾十皮法至0.1微法。RE2=100歐與RP4=100歐姆相并聯(lián)，以減小差分放大器的線性區(qū)。差分放大器的幾靜態(tài)工作點(diǎn)可通過(guò)觀測(cè)傳輸特性曲線，調(diào)整RP4及電阻R*確定。先通過(guò)比較器產(chǎn)生方波，再通過(guò)積分器產(chǎn)生三角波，最后通過(guò)差分放大器形成正弦波。3.5 電路仿真3.5.1方波-三角波發(fā)生電路的仿真圖3.5（a） 方波發(fā)生電路仿真 圖3.5（b） 三角波發(fā)生電路仿真 圖3.5（c） 方波三角波發(fā)生電路仿真3.5.2 三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的仿真 圖3.5（d）正弦波發(fā)生電路仿真 圖3.5（e）三角波正弦波發(fā)生電路仿真3.6 系統(tǒng)仿真結(jié)果、數(shù)據(jù)分析和處理的結(jié)果、報(bào)告3.6.1總電路的安裝與調(diào)試1. 把兩部分的電路接好，進(jìn)行整體測(cè)試、觀察2. 針對(duì)各階段出現(xiàn)的問(wèn)題，逐各排查校驗(yàn)，使其滿足實(shí)驗(yàn)要求，即使正弦波的峰峰值大于1V。3.6.2調(diào)試中遇到的問(wèn)題及解決的方法方波-三角波-正弦波函數(shù)發(fā)生器電路是由三級(jí)單元電路組成的,在裝調(diào)多級(jí)電路時(shí)通常按照單元電路的先后順序分級(jí)裝調(diào)與級(jí)聯(lián)。3.6.3方波-三角波發(fā)生器的裝調(diào)由于比較器A1與積分器A2組成正反饋閉環(huán)電路，同時(shí)輸出方波與三角波，這兩個(gè)單元電路可以同時(shí)安裝。需要注意的是，安裝電位器RP1與RP2之前，要先將其調(diào)整到設(shè)計(jì)值，如設(shè)計(jì)舉例題中，應(yīng)先使RP1=10K,RP2取（2.5-70）K內(nèi)的任一值,否則電路可能會(huì)不起振。只要電路接線正確，上電后，UO1的輸出為方波，UO2的輸出為三角波，微調(diào)RP1,使三角波的輸出幅度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求有，調(diào)節(jié)RP2，則輸出頻率在對(duì)應(yīng)波段內(nèi)連續(xù)可變。3.6.4三角波-正弦波變換電路的裝調(diào)按照?qǐng)D34所示電路，裝調(diào)三角波正弦波變換電路。電路的調(diào)試步驟如下：（1）經(jīng)電容C4輸入差摸信號(hào)電壓Uid=50v，F(xiàn)i =100Hz正弦波。調(diào)節(jié)Rp4及電阻R*是傳輸特性曲線對(duì)稱。在逐漸增大Uid。直到傳輸特性曲線形狀入圖35所示，記下次時(shí)對(duì)應(yīng)的 Uid即Uidm值。移去信號(hào)源，再將C4左段接地，測(cè)量差份放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)I0 ,Uc1,Uc2,Uc3,Uc4.(2) Rp3與C4連接，調(diào)節(jié)Rp3使三角波的輸出幅度經(jīng)Rp3等于Uidm值，這時(shí)Uo3的輸出波形應(yīng)接近正弦波，調(diào)節(jié)C6大小可改善輸出波形。如果Uo3的波形出現(xiàn)如圖376所示的幾種正弦波失真，則應(yīng)調(diào)節(jié)和改善參數(shù)，產(chǎn)生是真的原因及采取的措施有：（3）鐘形失真 如圖（a）所示，傳輸特性曲線的線性區(qū)太寬，應(yīng)減小Re2。（4）半波圓定或平頂失真 如圖（b）所示，傳輸特性曲線對(duì)稱性差，工作點(diǎn)Q偏上或偏下，應(yīng)調(diào)整電阻R*.（5）非線性失真 如圖（c）所示，三角波傳輸特性區(qū)線性度差引起的失真，主要是受到運(yùn)放的影響?？稍谳敵龆思訛V波網(wǎng)絡(luò)改善輸出波形。（a）(b)(c)3.6.5性能指標(biāo)測(cè)量與誤差分析 1）方波輸出電壓Upp=2Vcc是因?yàn)檫\(yùn)放輸出極有PNP型兩種晶體組成復(fù)合互補(bǔ)對(duì) 稱電路，輸出方波時(shí)，兩管輪流截止與飲和導(dǎo)通，由于導(dǎo)通時(shí)輸出電阻的影響，使 方波輸出度小于電源電壓值。 2）方波的上升時(shí)間T，主要受預(yù)算放大器的限制。如果輸出頻率的限制?？山拥募铀?電容C1，一般取C1為幾十皮法。用示波器或脈沖測(cè)量T。3.7方波-三角波發(fā)生電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果C=0.01uffmin=1.5KHZfmax=17.8KHZC=0.1uffmin=158HZfmax=3.1KHZC=1uffmin=53HZfmax=3.1KHZ最大不失真電壓U=2.1V3.8三角波-正弦波轉(zhuǎn)換電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）實(shí)際電路靜態(tài)工作點(diǎn)：R13=15KVc1=5.47 V Vc2=5.01VVb1=-0.012V Vb2=-0.014VVe1=-0.617V Ve2=-0.622V Ve3=-10.559 Ve4=-10.561 Ic1=0.3265 Ic2=0.3459 Ie3=0.7205(2) 最后波形：Uo3（正弦波） Uo2（三角波） 測(cè)量值Uo3=0.43V Uo2=0.072V 峰峰值Uo3=1.2162V Uo2=0.2036V3.9實(shí)測(cè)電路波形、誤差分析及改進(jìn)方法將C6替換為由兩個(gè).1uF串聯(lián)或直接拿掉, C1=0.1uF