实验八负阻转换电路与RLC电路的方波相应.ppt

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1、集成运放应用系列实验（二）集成运放应用系列实验（二）1.实验目的2.理论准备3.实验内容4.5.教师对实验结果的检查注意事项6.总结报告要求北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）一、实验目的1.巩固集成运放的使用。2.熟悉振幅比和相位差的测量。3.掌握电源输出特性的测量方法。4.学习用示波器测量电路的过渡特性。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）二、理论准备1.正弦波振荡器①文氏电桥正弦波振荡器由RC串、并联选频网络和同相放大电路组成，见图2-14-4。图2-14-4R2+UOR1–RRCCcUiUF稳幅电路图中左边部分为RC选频网络

2、，亦即反馈网络，图中右边部分是一个同相放大器，用集成运算放大器构成。振荡条件是：UO和Ui同相且UO=3Ui(即R2/R1=2)②稳幅电路是利用二极管正向电阻的非线性来实现稳幅。实验证明，当R3与二极管的正向电阻接近时，对稳幅和改善波形失真都有较好的效果，通常选R3为几千欧。R3图2-14-5北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）2.方波发生器能产生方波的电路有多种，本实验采用图2-15-2所示方法。图中R1、R2构成正反馈，运放交替地翻转，电容C交替地充、放电一直循环下去即可产生周期性的方波。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）3.

3、负阻抗变换器图2-15-3为集成运放构成的负阻抗变换器电路。作用是实现负阻抗的变换。当在22’端口接上电阻RL时，从11’端口看进去就是负的阻值。从另一个角度看，当在11’端口接上内阻为RS和电压为US的电源时，从22’端口看进去，等效电路为具有负内阻的含源支路，如图2-15-4.北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）4.二阶电路的零状态响应图2-15-5为RLC串联电路，它是一个典型的二阶电路。此电路的微分方程为：此方程的解答视参数不同分为⑴当R≥2√L/C时，响应是非振荡的。⑵当R<2√L/C时，响应为振荡的。⑶当R=0时，响应是等幅振

4、荡的。⑷当R<0时，响应是增幅振荡的。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）为在示波器上观察到稳定、重复的波形，我们用周期性方波作为RLC电路的输入电压，让电容周期性地充电和放电，以便得到重复的周期波形，如图2-15-7所示。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）三、实验内容1.正弦波振荡器①用LM324搭接你所设计的正弦波振荡器。②将系统闭环，接好稳幅电路，观察系统是否产生振荡。若产生振荡画下振荡波形，测出并记下振荡频率。③去掉稳幅电路观察输出波形，体会稳幅电路作用。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）2.用伏安法测量图2-15

5、-8所示具有负内阻电压源的输出特性①搭接下图电路，RL在240Ω~∞之间取10个点测输出电压。②将测量结果列表，算出其开路电压和内阻。RL北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）3.方波发生器①方波发生器要求幅度、频率均可调且要有带载能力（思考：如何实现带载能力？）。②用LM324搭接你所设计的满足上述条件的方波发生器。③将方波发生器的输出调成f=400HZ,UP-P=1.5V。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）4.搭接下图电路，用示波器观察uc(t)的波形。逐渐从0到大改变电阻箱的阻值，观察方波正半周uc波形的变化，画下等幅、增幅、

6、减幅三个波形，记下相应的电阻值。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）四、注意事项1.正、负电源的接法2.运放的正、负电源不要接反。3.运放的输入、输出端不要接错。4.改、换电路一定要关电源。北航电工电子中心集成运放应用系列实验（二）五、教师对实验结果的检查1.负内阻电压源输出特性最大输出电压点。2.f=400HZ,UP-P=1.5V的方波波形。3.二阶电路等幅、增幅、减幅三个波形。六、总结报告要求1.写出用示波器测量振幅比、相位差的方法。2.以实验的亲身体会，说明振荡器稳幅电路的作用。3.以表格形式列出具有负内阻电压源的输出特性，在坐标纸

7、上画出其输出特性曲线，算出该电源的开路电压和内阻。4.在坐标纸上画出你所测的等幅、增幅、减幅振荡曲线，注明电路参数值。TheEnd北航电工电子中心