波形产生电路VIP专享

课程信息 师资力量 电子教案 助学课件 实验教学 教学录像 教学资源 扩展课程 实验一 波形产生电路 一、实验目的 通过实验，学会用集成运放组成各种波形发生电路，并掌握电路的调整及测量。 二、实验原理 根据自激振荡原理，采用正、负反馈相结合，将一些线性的和非线性的元件与集成运放进行不同组合，就能产生各种波形。本实验仅限于对最基本的波形发生电路进行研究。 1 . 正弦波发生器 文氏电桥正弦波发生器是一种常用的RC 振荡器，它的电路如图3.1.1 所示。图中，具有选频特性的串、并联网络构成了正反馈支路。负反馈支路中的电位器Rw 是用来调节负反馈深度以保证起振条件和改善波形。根据起振条件，反馈系数应满足 kf+≥kf−= = （3-1-1） 则RF＝2R4。由于实际运放的开环增益是有限值，因此必须略大于R4 的两倍。同样，考虑到实际运放输入电阻Ri（这里是同相端的）和输出电阻的影响，正弦波的频率为 f0 = （3-1-2） 当取C1=C2=C， R1＝R2＝R，且满足Ri >> R >> Ro 时 通常，电路元件值的确定，可按下列步骤进行： （1）根据所需要的振荡频率计算RC 值。 （2）由Ri >>R>> Ro ，选取合适的R，然后再确定C。 （3）为了减小偏置电流影响，尽量满足RF∥R4＝R，同时由反馈系数要求，即可确定RF 和R4 的大小。 （4）当需要振荡频率较高时，必须选用 G·BW 较高的集成运放。 实验电路中采用了匹配对接的两只二极管作为稳幅电路，其上并接R3 是用于适当削弱二极管的非线性影响，以改善波形失真。 2. 方波发生器 电路如图3.1.2 所示。由图可见，由R1、R2 组成了正反馈网络。当有输出电压 vo时，则反馈同相端的电压 v+ = 。而负反馈网络是由R、C 组成的充、放电回路，运放在此仅起着比较器的作用。它利用电容两端电压 vC 和 v+比较，决定着 vo的极性是正或是负，vo的极性又决定着通过电容的电流是充电（使 vC 增加）还是放电（使 vC 减小），而 vC 的 图3.1.2 方波发生器 高低，再次和v+ 比较决定vo 的极性，如此不断反复，就在输出端产生周期性的方波。可以证明方波的频率为 （3-1-3） 由此可知，方波频率不仅与RC 有关，还与正反馈网络的R1、R2 比值有关，调节电位器 Rw 以改变 R 值，从而改变方波信号的频率。图 3.1.3 示出了电容两端电压 vC和输出电压 vo 的波形图。 实验电路中使用两个稳压二极管，以保证方波的正负对称性。R3 是稳压管的限流电阻。 在...