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波形产生电路

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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...

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