運放在波形產生和阻抗變換方面的應用

1、 運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用1. 實驗目的2.理論準備3.實驗內容 4. 5.教師對實驗結果的檢查 注意事項 6.總結報告要求 運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用 一、實驗目的 1.進一步熟悉和鞏固集成運放的使用。 2.熟悉振幅比和相位差的測量 。 3.學習負阻的測量方法。 4.學習用示波器測量電路的過渡特性，進一步掌握示波器的使用。 5.加深對RLC二階電路的方波響應的理解。 運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用二、理

2、論準備二、理論準備1.正弦波振蕩器 文氏電橋正弦波振蕩器由RC串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡和同相放大電路組成，見圖8-1。圖8-1R2+UOR1RRC CcUiUF穩(wěn)幅電路 圖中左邊部分為RC選頻網(wǎng)絡，亦即反饋網(wǎng)絡， 圖中右邊部分是一個同相放大器，用集成運算放大器構成。 振蕩條件是：UO和Ui同相 且UO=3Ui(即R2/R1=2) 穩(wěn)幅電路是利用二極管正向電阻的非線性來實現(xiàn)穩(wěn)幅。實驗證明，當R3與二極管的正向電阻接近時，對穩(wěn)幅和改善波形失真都有較好的效果，通常選R3為幾千歐。R3圖 8-2運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用2.方波發(fā)生器 能產生方波的電路有多種，本實驗采

3、用圖8-3所示方法。 圖中R1、R2構成正反饋，運放交替地翻轉，電容C交替地充、放電一直循環(huán)下去即可產生周期性的方波。圖8-3運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用3.負阻抗變換器 圖8-4為集成運放構成的負阻抗變換器電路。作用是實現(xiàn)負阻抗的變換。當在22端口接上電阻RL時，從11端口看進去就是負的阻值。 從另一個角度看，當在11端口接上內阻為RS和電壓為US的電源時，從22端口看進去，等效電路為具有負內阻的含源支路，如圖8-5.圖8-4圖8-5運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用4.二階電路的零狀態(tài)響應 圖8-6為RLC串聯(lián)電路，

4、它是一個典型的二階電路。此電路的微分方程為：此方程的解答視參數(shù)不同分為當R2L/C 時，響應是非振蕩的。當R2L/C 時，響應為減幅振蕩的。當R=0時，響應是等幅振蕩的。當R0時，響應是增幅振蕩的。圖8-6圖8-7運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用 為在示波器上觀察到穩(wěn)定、重復的波形，我們用周期性方波作為RLC電路的輸入電壓，讓電容周期性地充電和放電，以便得到重復的周期波形，如圖8-8所示。圖8-8運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用三、實驗內容三、實驗內容1.正弦波振蕩器用LM324搭接你所設計的正弦波振蕩器。將系統(tǒng)閉環(huán)，接好

5、穩(wěn)幅電路，觀察系統(tǒng)是否產生振蕩。若產生振蕩畫下振蕩波形，測出并記下振蕩頻率。去掉穩(wěn)幅電路觀察輸出波形，體會穩(wěn)幅電路作用。運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用2.用伏安法測量圖8-9所示具有負內阻電壓源的輸出特性搭接下圖電路，RL在240 之間取10個點測輸出電壓。將測量結果列表，算出其開路電壓和內阻。圖8-9運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用 3. 方波發(fā)生器 方波發(fā)生器要求幅度、頻率均可調且要有帶載能 力（思考：如何實現(xiàn)帶載能力？）。 用LM324搭接你所設計的滿足上述條件的方波發(fā)生器。 將方波發(fā)生器的輸出調成 f=400HZ

6、,UP-P=1.5V。運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用4.搭接圖8-10電路，用示波器觀察uc(t)的波形。 逐漸從0到大改變電阻箱的阻值，觀察方波正半周uc波形的變化，畫下等幅、增幅、減幅三個波形，記下相應的電阻值。圖8-10運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用四、注意事項四、注意事項 1.正、負電源的接法 2.運放的正、負電源不要接反。 3.運放的輸入、輸出端不要接錯。 4.改、換電路一定要關電源。運放在波形產生和阻抗變換方面的應用運放在波形產生和阻抗變換方面的應用五、五、教師對實驗結果的檢查教師對實驗結果的檢查 1.正弦波振蕩器的振蕩波形。 2.負內阻電壓源輸出特性最大輸出電壓點。 3.f=400HZ,UP-P=1.5V的方波波形。 4.二階電路等幅、增幅、減幅三個波形。六、總結報告要求六、總結報告要求 1.寫出用示波器測量振幅比、相位差的方法。 2.以實驗的親身體會，說明振蕩器穩(wěn)幅電路的作用。