波形产生电路标准实验报告.pdf

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子线路实践第5 次实验实验名称：波形产生电路院（系）：专业：姓名：学号：实验室:电子技术实验1室实验组别：1同组人员：实验时间：2007年5月15日评定成绩：审阅教师：1 一、实验目的和要求：1. 掌握主要正弦信号和非正弦信号产生的基本原理和基本分析方法，电路参数的计算方法，各参数对电路性能的影响。2. 了解各种波形之间变换方法，重点是正弦波、方波、三角波之间的变换3. 掌握 555 定时器的内部电路、基本功能和主要参数的计算，掌握 555 实现多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等的电路原理、参数计算以及 555电路的基本调试方

2、法4. 掌握多级电路的安装调试技巧，掌握常用的频率测量方法。二、实验原理：A. 正弦波信号发生电路分析计算（图 81）：RF ²放大器为同相放大器，其增益为A=1+vf Rf 1R //V jwC1+²对于 RC串联和 RC并联电路==V 111o (R+)+(R//)3+j(wRC-)jwCjwCwRC²为了保证正反馈，该串并联网络在振荡频率f0时的相移必须为0，即上式中分母的虚部系数在f011时为 0，即2pfRC=，由此推出f=002pfRC2pRC0VO 1²由于振荡频率 f0时=，所以为了保证满足环路增益大于 1 的起振条件，放大器的增益必须V3 +RRF F 略大

3、于 3，即略大于 2，当振荡器稳定是环路增益为 1，放大器的增益为 3，=2RRf f B. 矩形波信号发生电路计算（图84，RD1、RD2是二极管 D1、D2 的导通电阻）：²当U0为正值的时候，二极管D1导通，D2截止，电容C充电的时间常数为：t1=(RW1+RD 1+R1 )C²当U0为负值的时候，二极管D2 导通，D1 截止，电容C放电的时间常数为：t=(R+R+R)C，1W2D 21 ²RC电路总的充放电时间常数t=t1+t2=(Rw+RD1+RD 2+2R1 )C，设t=t1时，UC的初始值为R R 2 2 -UZ，在t1时间内电容充电到 UC的值为UZ，根据电容

4、器电压随时间变化规律R+RR+R23232 t R-U(t)=U(1-(1+2)e t1)CZ R+R23R 2 当 t＝T1（负脉冲宽度）时，UC=UZ时，上式为R+R23t 1RR-t2U=U(1-(1+2)e 1)ZZ R+RR+R2323R R 2 2 解上式可得：T =tln(1+2)，同理正脉冲宽度T =tln(1+2)11 22 RR3 3 RR 22 周期T=(T+T)=(t+t)ln(1+2)=(R+R+R+2R)Cln(1+2)1212wD1D 21 RR33 T R+R+R 2 w2D 21 占空比=TR+R+R1w1D 11R 2 对于图 82 的方波

5、信号发生器T=(T+T)=2RCln(1+2)12 F R3 D1RW1{ RW2{ R1RW D2U0+R4C R3R2C. 三角波信号发生电路计算(图 85)²幅度计算：1 同相端电位由 U01和U02共同决定即v+=(U01RW 1+U02R2)当 V+> 0，U01=UZ，当 V+R+R2W 1，1< 0，U01=UZ，U01发生跳变的临界条件是 V+ = V=0 即(U01R2+U02mR w1 )=0其中负向R+R2W1 3 R R峰值W1 W 1U U=-U，同理可求得输出电压得正向峰值为O2 mZZ RR22²周期由于积分电路输出电压从负向峰值上升到正向峰值所

6、需的时间是振荡周期的一半，即U02在T/2 时间内的变化量是 2U02m，由积分电路的输入输出关系得：T2 1UU4RRCZ02mW1W2 dt=2U―——>T=4RC=ò02 m W2 CRUR0 W2 Z2 D. 输出正弦波、方波和三角波的函数发生器设计：三、预习思考题：1.正弦波发生电路①简述正弦波发生电路的振荡条件和主要组成部分并在图 81 的电路上标出主要组成部分名称····答：正弦波发生电路振荡必须要同时满足起振条件AF>1，幅度平衡条件AF=1和相位平衡条件j+j=±2np（n=0,1,2,×××)。AF 正弦波发生电路主要由基本放大电路、选频网络、反馈网络和稳

7、幅环节这几部分组成。如下图所示：基本放大电路2×1N4001稳幅环节构成负反馈支路RW 47kD1R010kD2Rf－10KAV0＋C2R10.01u 10KR2C110k0.01u 选频网络构成正反馈支路4 ②电路中两个的二极管是如何起到稳幅作用的，为什么要在二极管两端并联一个电阻。答：利用二极管导通电阻的非线性可控制负反馈的强弱，从而控制放大器的电压放大倍数以达到稳幅的目的。当振荡刚建立时，振幅较小，流过二极管的电流也小，其正向电阻大，负反馈减弱，保证了起振时振幅增大；但当振幅过大时，其正向电阻变小