波形发生电路实验报告.doc

专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验 指导老师： 张冶沁 成绩： 实验名称：波形发生器电路分析与设计 实验类型： 电路实验 同组学生姓名： 一、 实验目的和要求：A.RC桥式正弦振荡电路设计1.正弦波振荡电路的起振条件。2.正弦波振荡电路稳幅环节的作用以及稳幅环节参数变化对输出波形的影响。3.选频电路参数变化对输出波形频率的影响。4.学习正弦振荡电路的仿真分析与调试方法。B.用集成运放构成的方波、三角波发生电路设计1.掌握方波和三角波发生电路的设计方法。2.主要性能指标的测试。3.学习方波和三角波的仿真与调试方法。二、 实验设备：示波器、万用表模电实验箱三、 实验须知： 1 RC桥式正弦波振荡电路，起振时应满足的条件是： 闭环放大倍数大于3，即Rf2R1，引入正反馈 RC桥式正弦波振荡电路，稳定振荡时应满足的条件是： 电路中有非线性元件起自动稳幅的作用 3RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率: 1/(2RC) 4RC桥式正弦波振荡电路里C的大小： 0.01uF 5RC桥式正弦波振荡电路R1的大小： R1= 15k 6RC桥式正弦波振荡电路R2的大小： R2= 21.5k 7RC桥式正弦波振荡电路是通过哪几个元器件来实现稳幅作用的？ 答：配对选用硅二极管 ，使两只二极管的特性相同，上下对称，根据振荡幅度的变化，采用非线性元件来自动改变放大电路中负反馈的强弱，以实现稳幅目的8波形发生器电路里A1的输出会不会随电源电压的变化而变化？ 答：A1输出不会改变，电源电压的变化通过选频网络调节，不影响放大和稳幅环节8波形发生器电路里的输出主要由谁决定，当电源电压发生变化时，它会发生变化吗？ 答：由两只二极管决定，电源电压变化时，Vo1不会变化9波形发生器电路里，R和C的参数大小会不会影响的输出波形？ 答：会影响，而且vo的频率和幅值都由RC决定，因为R和C的回路构成选频网络四、实验步骤：ARC桥式正弦波振荡电路： 原理图：1 PSpice仿真波形：示波器测量的波形： T=616us，1.88V，667mV根据实际波形，比较实际数据和理论数据之间的差异： 理论周期为650us，略大于试验数据，但非常接近，由于实际电阻和二极管的线性或非线性特性与理想状态有所不同，在误差允许范围内认为符合要求2 改变R2的参数（减小或增大R2），使输出从无到有，从正弦波直至削顶，分析出现这三种情况的原因和条件。答：原因是电路要维持稳定的振幅需要一定的起振条件，理论计算得R2临界值约22k，小于这个值无法稳幅，大于这个值幅值会不断增大，超出运放的最大输出电压后就会出现失真实测当运放输出幅值接近13.5V时开始失真，最少要有1.54V输出幅值才能稳定3 实验中若二极管D1和D2开路，输出波形有何变化？答：D1和D2起到稳幅作用，缺一不可。D1或D2其中之一开路，Vo变为RMS 3.14V，Vo1变为RMS1.05VD1和D2同时开路，输出波形失真，Vo变为28.4V峰峰值，Vo1变为10.4V峰峰值4 实验中若R3开路，则输出波形有何变化？ 答：输出波形发生畸变，Vo变为6.8V峰峰值，Vo1变为2.4V峰峰值，表 明Rf减小，负反馈减弱了B方波和三角波发生电路设计： 原理图：1 PSpice仿真波形：示波器测量的波形：三角波 T=1.138ms，14V， 6.46V方波 T=1.138ms，24.8V， 7.79V 根据实际波形，比较实际数据和理论数据之间的差异： 答：实验中找不到3.3k的电阻，不便与理论或仿真比较2分析实验中所遇到的现象。增大R0，方波发生畸变，三角波线性不好五、实验拓展：实验内并未强调稳幅原理，我认为有必要了解。为达到稳幅的目的,通常采用两只反向并接的二极管和电阻R1并联,它们在输出电压的正负半周内分别导通。在起振之初,由于输出电压幅度很小,不足以使二极管反向击穿。利用二极管的非线性特性,使振荡电路能根据振荡幅度的变化,自动地改变基本放大器的负反馈的强弱,实现稳幅目的振荡过程中,两只二极管交替导通和截止,若外界因素使振幅增大,二极管的正向导通电阻RD减小,使RF变小,负反馈系数自动变大,反馈作用加强,从而稳定