新版精選方波和三角波發(fā)生器電路必備

1、本資料來(lái)源于網(wǎng)絡(luò) 如有重復(fù)請(qǐng)聯(lián)系本尊刪除方波和三角波發(fā)生器電路實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案方波和三角波發(fā)生器電路由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的方波和三角波發(fā)生器，一般均包括比較器和rc積分器兩大部分。如圖6.5所示為由遲滯比較器和集成運(yùn)放組成的積分電路所構(gòu)成的方波和三角波發(fā)生器。方波和三角波發(fā)生器的工作原理a1構(gòu)成遲滯比較器，同相端電位vp由vo1和vo2決定。利用疊加定理可得：當(dāng)vp0時(shí)a1輸出為正，即vo1=+vz；當(dāng)vp0時(shí)，a1輸出為負(fù)即vo1=-vza2構(gòu)成反相積分器vo1為負(fù)時(shí)，vo2向正向變化，vo1為正時(shí)，vo2向負(fù)向變化。假設(shè)電源接通時(shí)vo1=-vz，線性增加。當(dāng)vo2上升到使vp略高于0v時(shí)，

2、a1的輸出翻轉(zhuǎn)到vo1=+vz。實(shí)用文檔四、報(bào)告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計(jì)和比較，說(shuō)明所選方案的理由。3、電路各部分原理分析和參數(shù)計(jì)算。4、測(cè)試結(jié)果及分析：（1）實(shí)測(cè)輸出頻率范圍，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)值誤差的來(lái)源。（2）對(duì)應(yīng)輸出頻率的高、中、低三點(diǎn)，分別實(shí)測(cè)輸出電壓的峰峰值范圍，分析輸出電壓幅值隨頻率變化的原因。（3）頻率特性測(cè)試，在低頻端選定一個(gè)輸出幅值，而后逐步調(diào)高輸出頻率，選1215個(gè)測(cè)試點(diǎn)，用示波器觀測(cè)輸出對(duì)應(yīng)頻率下的輸出幅值，填入自己預(yù)做的表格，畫出電路的幅頻特性。注意：輸出幅值一旦選定，在調(diào)節(jié)輸出測(cè)試頻率點(diǎn)過(guò)程中，不能再動(dòng)！（4）畫出示波器觀測(cè)到的各級(jí)輸出波形，并

3、進(jìn)行分析；若波行有失真，討論失真產(chǎn)生的原因和消除的方法。5、課題總結(jié)6、參考文獻(xiàn)2、方波、三角波發(fā)生器（1）按圖11-2所示電路及參數(shù)接成方波、三角波發(fā)生器。標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案圖11-2（2）將電位器rp調(diào)至中心位置，用雙綜示波器觀察并描繪方波v01及三角波v02（注意標(biāo)注圖形尺寸），并測(cè)量rp及頻率值。表11-3方波v01及三角波v02波形rp=(中間),f=（3）改變r(jià)p的位置，觀察對(duì)v01和v02幅值和頻率的影響，將測(cè)量結(jié)果填入表11-3中（記錄不失真波形參數(shù)）。表11-4f(khz)rp()v01p-p（v）v02p-p（v）備注頻率最高頻率最低（4）將電位器rp調(diào)至中間位置，改

4、變r(jià)1為10k可調(diào)電位計(jì)，觀察對(duì)v01和v02幅值和頻率的影響。將測(cè)量結(jié)果填入表11-4中。表11-5f(khz)r1()v01p-p（v）v02p-p（v）備注頻率最高頻率最低實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案（5）電位器rp保持中間位置，r1接10k電阻，改變r(jià)2為100k可調(diào)電位計(jì)，觀察對(duì)v01和v02幅值和頻率的影響。將測(cè)量結(jié)果填入表11-5中。（記錄有波形的測(cè)試參數(shù)）表11-6f(khz)r2()v01p-p（v）v02p-p（v）備注頻率最高頻率最低四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.畫出各實(shí)驗(yàn)的波形圖。2.總結(jié)波形發(fā)生器的特點(diǎn)。穩(wěn)定的方波和三角波發(fā)生器(118)如圖所示為穩(wěn)定的方波和三角波發(fā)生電路。該電路的特點(diǎn)是：方

5、波和三角波的頻率幾乎相等，正、負(fù)向振幅對(duì)稱；三角波的正、負(fù)斜率不受振幅變化的影響，而且正、負(fù)斜率可以分別調(diào)節(jié)。此外，調(diào)節(jié)基線電平時(shí)不會(huì)改變輸出波形。運(yùn)算放大器a2為積分器，它由運(yùn)放a1的輸出方波驅(qū)動(dòng)。方波的振幅由兩個(gè)齊納二極管d1、d2固定在±5v。電位器r3調(diào)節(jié)三角波的正斜率，r2調(diào)節(jié)三角波的負(fù)斜率，r5調(diào)節(jié)三角波的振幅。如果只需要相同的正、負(fù)斜率，則d3、d4和r2可以省掉。運(yùn)算放大器a1為比較器。參考電壓由電位器r4調(diào)節(jié)，r4決定輸出的基線電平，但是不會(huì)影響振幅和斜率。最高工作頻率由運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)換速率、實(shí)用文檔最大輸出電流以及二極管的開關(guān)速度決定。三角波振幅：方波振幅：vo2

6、=±5v(由二極管d1、d2決定)用555制作的多波形信號(hào)發(fā)生器運(yùn)算放大器在信號(hào)發(fā)生器中的應(yīng)用電路標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔555三個(gè)元器件組成的方波發(fā)生器電路標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔具有三角波和方波輸出的壓控振蕩器如圖所示為具有三角波和方波輸出的壓控振蕩電路。該電路是一個(gè)受控制電壓控制的振蕩器。它具有很好的穩(wěn)定性和極好的線性，并且有較寬的頻率范圍。電路有兩個(gè)輸出端，一個(gè)是方波輸出端，另一個(gè)為三角波輸出端。圖中，a1為倒相器，a2為積分器，a3為比較器。場(chǎng)效應(yīng)管q1用來(lái)變換積分方向。比較器的基準(zhǔn)電壓是由穩(wěn)壓二極管d1、d2提供，積分器的輸出和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較產(chǎn)生方波輸出。電阻r5、r6

7、用來(lái)降低q1的漏極電壓，以保證大輸入信號(hào)時(shí)q1能完全截止。電阻r7、r8和二極管d3、d4是為了防止a3發(fā)生阻塞。按圖中所標(biāo)元件數(shù)值，電源電壓用15v，則變換系數(shù)為1khzv。電路在100：1頻率范圍內(nèi)具有低于±0.5的線性誤差。標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔一、目的：1、對(duì)電壓比較器的理解，學(xué)習(xí)閾值電壓的測(cè)量方法。2、握集成運(yùn)放在波形發(fā)生器值的應(yīng)用，學(xué)習(xí)頻率的測(cè)量方法。3、解壓控振蕩器工作原理。標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案二、習(xí)要求：1、真閱讀本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及教材中的有關(guān)內(nèi)容，熟悉滯迴比較器、方波三角波發(fā)生器及壓控振蕩器的工作原理。2、給定的圖83所

8、示電路中，計(jì)算為04v時(shí)，輸出發(fā)生跳變時(shí)的輸入電壓。u3、圖85所給電路參數(shù)，設(shè)uv，計(jì)算三角波的幅值及頻率。z=±44、圖86所給電路參數(shù)，設(shè)運(yùn)放的飽和電壓vvosat=10，按表11給定的值，計(jì)算頻率f。iu三、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路1、電壓比較器是使輸入的模擬電壓與參考電壓相比較，當(dāng)集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端電位相等時(shí)，輸出電壓就發(fā)生跳變。iuru圖8-1簡(jiǎn)單電壓比較器電平跳變?yōu)榈碗娖剑蛴傻碗娖教優(yōu)楦唠娖?，所以比較器中的運(yùn)放工作在非線性區(qū)。輸出發(fā)生跳變的臨界條件是u+=u-，使輸出發(fā)生跳變時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入值稱為閾值電壓，用符號(hào)uth表示。圖8-1所示電壓比較器的傳輸特性如圖8-2所示。電壓

9、比較器是測(cè)量電路、自動(dòng)控制系統(tǒng)、信號(hào)處理和波形發(fā)生器等電路中常用的基本單元。簡(jiǎn)單比較器是具有靈敏度高，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但是它的抗干擾能力差，若輸入信號(hào)在閾值附近變化，輸出將反復(fù)發(fā)生跳變。滯回比較器有兩個(gè)閾值電壓，只要干擾不超過(guò)兩個(gè)閾值電壓之差，輸出就不會(huì)來(lái)回變化。圖83所示為一滯回比較器，由于運(yùn)放的反相輸入接地，所以比較器輸出發(fā)實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案或c之值以滿足振蕩頻率的要求。3、壓控振蕩器實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案（2）再在實(shí)驗(yàn)箱的面包板上連接圖86中的分壓電路，反相器和開關(guān)二極管、1d2da741引腳功能見圖87。（3）檢查無(wú)誤后接通電源，按表81改變輸入電壓，測(cè)量輸出的三角波的頻率

10、。并用示波器觀察波形幅度，當(dāng)改變時(shí)，三角波的幅度是否變化。iuiu表81實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果。1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果。2、按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出壓控振蕩器02的振蕩頻率與的關(guān)系曲線。uiu3、將測(cè)量值與計(jì)算值相比較，分析誤差的主要原因。實(shí)驗(yàn)五方波、三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)方波、三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法。2進(jìn)一步培養(yǎng)電路的安裝與調(diào)試能力。二預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)教材中波形發(fā)生電路的原理。2根據(jù)所給的性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)一個(gè)方波、三角波發(fā)生器，計(jì)算電路中的元件參數(shù)，畫出標(biāo)有元件值的電路圖，制定出實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。3寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。三實(shí)驗(yàn)原理方波、三角波

11、發(fā)生器由電壓比c2較器和基本積分器組成，如圖1所示。uo1c1運(yùn)算放大器a1與r1、r2、r3a1及rw1、dz1、dz2組成電壓比較器；r4rwa2uo2運(yùn)算放大器a2與r4、rw2、r5、c1r1r3rw及c2組成反相積分器，比較器與r5積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，r2dz1構(gòu)成能自動(dòng)產(chǎn)生方波、三角波的發(fā)dz2生器（請(qǐng)參考基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)中的方波、實(shí)用文檔標(biāo)準(zhǔn)文案三角波發(fā)生電路）。圖1方波、三角波發(fā)生器電路圖電路參數(shù)：1方波的幅度：uo1m=uz（1）2三角波的幅度：zwmourrru1322+=（2）3方波、三角波的頻率：crrrrrfww)(424213+=（3）其中c可選擇c1或c2。從

12、式（2）和（3）可以看出，調(diào)節(jié)電位器rw1可改變?nèi)遣ǖ姆?，但?huì)影響方波、三角波的頻率；調(diào)節(jié)電位器rw2可改變方波、三角波的頻率，但不會(huì)影響方波、三角波的幅度。四方波、三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法方波、三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)指標(biāo)要求，確定電路方案，選擇運(yùn)放和電源電壓，計(jì)算電路元件的數(shù)值。設(shè)計(jì)舉例要求設(shè)計(jì)一個(gè)方波、三角波發(fā)生器，性能指標(biāo)如下：輸出電壓：uo1p-p10v（方波），uo2p-p=8v（三角波）輸出頻率：100hz1khz，1khz10khz波形特性：方波tr設(shè)計(jì)步驟：1確定電路，選擇元器件。選擇圖1所示電路，其中：a1、a2為a741（或ha1741）集成運(yùn)算放大器，rw1、rw

13、2為電位器；取電源電壓+ec=+15v，-ec=-15v，由于方波電壓的幅度由穩(wěn)壓管dz1、dz2的值決定。指標(biāo)要求方波電壓的峰一峰值uo1p-p10v，而穩(wěn)壓管的正向壓降為0.7v，因此選用穩(wěn)壓值分別為4.3v和-4.3v的穩(wěn)壓管。2計(jì)算元件的參數(shù)由（2）式可得：5410802132=+zmwuurrr取r2=40k，則r3+rw1=50k，取r3=20k，rw1為47k的電位器，平衡電阻r1=r2/（r3+rw1）=22k。將54132=+wrrr代入（3）式可得：crrfw)(16524+=當(dāng)100hzf1khz時(shí)，取c=c1=0.1f，則r4+rw2=3.1k31k，r4取標(biāo)稱值：r4

14、=3k，rw2取47k的電位器，r5=r4=3k。當(dāng)1khzf10khz時(shí)，實(shí)用文檔為了實(shí)現(xiàn)波段的轉(zhuǎn)換取c=c2=0.01f，r4、r5、rw2取值不變。五方波、三角波發(fā)生器的安裝與調(diào)試按圖1所示安裝好電路，將電位器rw1調(diào)到30k，穩(wěn)壓電源輸出的+15v電壓接到集成運(yùn)放a741的7腳，-15v接到集成運(yùn)放a741的4腳，示波器的ch1接uo1，ch2接uo2，調(diào)節(jié)電位器rw1，使三角波的輸出幅度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求；然后調(diào)節(jié)電位器rw2，從示波器的屏幕上觀察uo1和uo2的輸出頻率是否連續(xù)變化，波形是否正常（若無(wú)波形顯示或波形不是方波-三角波，應(yīng)重新檢查電路）。六方波、三角波發(fā)生器的性能指標(biāo)測(cè)試方波、三角波發(fā)生器性能指標(biāo)的測(cè)試有：1輸出波形：方波、三角波。2頻率范圍：1hz10hz，10hz100hz，100hz1khz，1khz10khz等。3輸出電壓：一般指輸出波形的峰一峰值uop-p。4波形特性：表征方波特性的參數(shù)是上升時(shí)間tr