線性電子電路實(shí)驗（第3版） 課件 波形產(chǎn)生電路的設(shè)計與調(diào)測

波形產(chǎn)生電路的設(shè)計與調(diào)測3學(xué)時了解集成運(yùn)算放大器在信號產(chǎn)生方面的廣泛應(yīng)用。掌握由集成運(yùn)放構(gòu)成的正弦波發(fā)生器、方波三角波發(fā)生器、鋸齒波發(fā)生器的電路組成以及工作原理。掌握波形產(chǎn)生電路的設(shè)計和調(diào)試方法以及振蕩頻率和輸出幅度的測量方法。實(shí)驗?zāi)康哪M電路實(shí)驗箱示波器實(shí)驗儀器集成運(yùn)算放大器是高增益的直流放大器。在它的輸入和輸出端之間施加線性和非線性正反饋或正負(fù)反饋結(jié)合，不需外加輸入信號而自行產(chǎn)生各種不同的信號輸出，如正弦波、方波、矩形波、三角波、鋸齒波、階梯波等。實(shí)驗原理在集成運(yùn)放輸出端與輸入端之間施加了正負(fù)兩種反饋結(jié)合而構(gòu)成的文氏電橋正弦波產(chǎn)生電路。正弦波信號產(chǎn)生實(shí)驗原理電路構(gòu)成R1、C1、R2、C2串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成正反饋支路R3、R4、RW、R5等構(gòu)成負(fù)反饋支路電位器RW用于調(diào)節(jié)反饋深度以滿足起振條件和改善波形反饋電阻RF=R4+RW+R5∕∕RD二極管D1和D2

是利用其自身正向?qū)娮璧姆蔷€性來自動的調(diào)節(jié)電路的閉環(huán)放大倍數(shù)以穩(wěn)定波形的幅度。正弦波信號產(chǎn)生實(shí)驗原理穩(wěn)幅過程剛起振時，Uo

小，則Uo↓→ID↓→rD↑→RF↑→AuF↑

→Uo

↑，當(dāng)因某種因素使Uo過大時Uo↑

→ID↑→rD↓→RF↓→AuF↓→Uo↓由此，實(shí)現(xiàn)了自動穩(wěn)幅。但是由于二極管的非線性又會引起波形失真，為了限制和消弱其非線性引起的波形失真，在二極管兩端并聯(lián)電阻

R5

。正弦波信號產(chǎn)生實(shí)驗原理參數(shù)關(guān)系根據(jù)自激振蕩的基本條件，當(dāng)

時電路才能維持振蕩輸出。當(dāng)，時，電路的振蕩頻率為正弦波信號產(chǎn)生實(shí)驗原理占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器矩形波的周期為占空比為占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器輸出波形及電容兩端的電壓波形占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器方波和三角波信號發(fā)生器方波和三角波發(fā)生器的輸出波形方波和三角波信號發(fā)生器鋸齒波信號發(fā)生器鋸齒波發(fā)生器的輸出波形鋸齒波信號發(fā)生器運(yùn)放選用uA741設(shè)計一種用集成運(yùn)放等器件組成的文氏電橋正弦波發(fā)生器實(shí)驗電路。已知電源電壓為±12V

，振蕩頻率

f=1591.5Hz。設(shè)計、計算、選擇器件型號和參數(shù)，畫出完整、正確的實(shí)驗電路。設(shè)計一種用集成運(yùn)放等器件組成的方波和三角波發(fā)生器實(shí)驗電路。已知運(yùn)放電源為±12V

，振蕩頻率為100-500Hz可調(diào)，方波和三角波輸出幅度分別為±6V

、±3V

，誤差均為±10%。設(shè)計、計算、選擇器件型號和參數(shù)，畫出完整、正確的實(shí)驗電路。設(shè)計任務(wù)選頻元件R和C的確定R的阻值與運(yùn)放的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro應(yīng)滿足：Ro<<R<<Ri；可選R3

大于或等于R；在滿足關(guān)系和模擬實(shí)驗箱中已有的電阻中選定阻值，然后計算C的電容值。為提高電路的溫度穩(wěn)定性，二極管可選用4148型或1N4001型二極管。設(shè)計方法正弦波電路的設(shè)計方法設(shè)計并組裝正弦波發(fā)生器實(shí)驗電路，使電路振蕩輸出失真最小的正弦波。測畫其輸出波形，標(biāo)注正負(fù)幅值、周期、單位和坐標(biāo)等。組裝方波和三角波發(fā)生器實(shí)驗電路，使電路振蕩輸出方波和三角波，并測畫出方波和三角波，畫上坐標(biāo)，并標(biāo)注周期和各自的正負(fù)幅值。將方波和三角波實(shí)驗電路改接為脈沖波和鋸齒波發(fā)生器實(shí)驗電路。測畫出一組脈沖占空比等于四分之一時對應(yīng)的脈沖波和鋸齒波的波形。計算頻率實(shí)測值以及與理論值的誤差，分析其產(chǎn)生誤差的最主要原因。實(shí)驗內(nèi)容運(yùn)放的正負(fù)電源不能接反；電路搭建完畢，再