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《3.7波形發(fā)生器》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、3.7波形發(fā)生器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握波形發(fā)生器的基本設(shè)計(jì)方法。2.掌握波形發(fā)生器的調(diào)試和測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1.矩形波與方波發(fā)生器(1)方波發(fā)生器。如圖3-7-1所示,其電路山遲滯比較器和積分電路構(gòu)成。圖中運(yùn)放A和R1、R2,組成反相遲滯比較電路。通過(guò)正反饋網(wǎng)絡(luò)R1、R2,從輸出電壓取得基準(zhǔn)電壓VR。R,C組成積分電路,產(chǎn)生比較電壓Vc(t)。雙向穩(wěn)壓管Dz(由兩只6V2構(gòu)成)和限流電阻R3,組成雙向限幅器,控制輸出幅度為+-V,Vz=(6.2+0.7)V=6.9V,其振蕩周期T為(3-7-1)(2)矩形波發(fā)生器。對(duì)圖3-7-1(a)所示的電路作適當(dāng)
2、改動(dòng),使電容的充放電時(shí)間常數(shù)不等,便可改變輸出波形的占空比,振蕩電路便成為矩形波發(fā)生電路。如圖3-7-2所示。其振蕩周期(3-7-2)占空比(3-7-3)可見(jiàn),調(diào)節(jié)Rw,可使矩形波的占空比產(chǎn)生變化。2.三角波發(fā)生器電路如圖3-7-3(a)所示,它山運(yùn)放A1、A2,電阻R1、R2組成的同相遲滯比較器,運(yùn)放A2以及R,C構(gòu)成的反相有源積分電路組成。其輸出信號(hào)周期為(3-7-4)如果改變R4下端的參考電位,則輸出的三角波直流電平將隨之變化,此電路前一級(jí)輸出波形為方波,故本電路又稱為方波一三角波發(fā)生電路。3.鋸齒波發(fā)生器對(duì)三角波發(fā)生器電路作適當(dāng)修改,使積分電路
3、具有不同的充放電時(shí)間常數(shù),便可構(gòu)成鋸齒波發(fā)生器。如圖3-7-4(a)所示,振蕩周期(3-7-5)Vo1矩形波輸出的占空比(3-7-6)圖中VR為參考電壓端,當(dāng)改變VR時(shí)輸出的鋸齒波將沿Y軸上下移動(dòng)。圖3-7-4(b)是VRt=0V時(shí)的輸出波形。4.設(shè)計(jì)舉例對(duì)波形發(fā)生器電路的設(shè)計(jì),通常主要考慮兩點(diǎn):一是選擇什么樣的輸出波形電路,其次就是確定該電路的振蕩頻率。對(duì)10kHz以下的振蕩電路,通常對(duì)器件(即運(yùn)放性能)要求不高,選擇余地大。當(dāng)要求的工作頻率較高時(shí),就應(yīng)考慮器件的性能,一般通過(guò)查找有關(guān)器件手冊(cè)獲取。在確定振蕩頻率時(shí),應(yīng)先選擇積分電容大小,一般在0.0
4、luF一0.33uF之間,然后再確定相應(yīng)電阻的大小。電阻一般在幾kΩ一100kΩ之間選擇。圖示電路各元件值已標(biāo)出,供設(shè)計(jì)時(shí)參考。三、預(yù)習(xí)要求1.掌握實(shí)驗(yàn)原理,按技術(shù)要求設(shè)計(jì)電路。2.設(shè)計(jì)振蕩頻率為500Hz的方波發(fā)生器和矩形波發(fā)生器,輸出幅度控制在士6V左右,矩形波占空比要求在20%-30%之間,運(yùn)放供電為士12V。3.設(shè)計(jì)振蕩頻率為1kHz的三角波發(fā)生器或者鋸齒波發(fā)生器,參照前述設(shè)計(jì)方法。鋸齒波發(fā)生器要求第一級(jí)輸出矩形波的占空比控制在20%,電源為士12V。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.基木要求按所設(shè)計(jì)的兩個(gè)電路,搭接波形發(fā)生器,進(jìn)行參數(shù)測(cè)量和電路調(diào)整,頻率和占空
5、在10%以內(nèi)。2.提高要求頻率和占空比誤差控制在5%以內(nèi)。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.給出設(shè)計(jì)電路。2.畫(huà)出調(diào)試好電路的波形圖,并標(biāo)明相應(yīng)幅度和周期。3.寫(xiě)出調(diào)試步驟及結(jié)果。4.分析誤差及其原因。六、思考題1.波形產(chǎn)生電路有沒(méi)有輸入端?2.要改變?nèi)遣ɑ蜾忼X波輸出的直流電平,該對(duì)電路作如何修改?七、實(shí)驗(yàn)儀器及主要器件1.儀器雙蹤示波器1臺(tái)直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)萬(wàn)用表1只2.元器件運(yùn)放uA7412只穩(wěn)壓二極管6v22只開(kāi)關(guān)二極管1N41482只10kΩ電位器1只電阻、電容若干