3.7波形發(fā)生器

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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