模拟电子技术实验-波形发生电路

1、实验： 波形发生电路实验目的1. 掌握RC桥式正弦波振荡电路的原理与设计方法；2. 加深理解矩形波和方波-三角波发生电路的工作原理与设计方法;3. 了解运放转换速率对振荡波形跳变沿的影响。二、实验仪器名称及型号KeySight E36313A型直流稳压电源，KeySight DSOX3014T型示波器/信号源一体机。模块化实验装置。pA741、LM324和TL084，它们的引脚如图1所示，LM324本实验将使用三种集成运放: 和TL084的引脚排列完全相同。NC1+VCC OUT1 1OA218765bpA7411234i i i iOA1 IN- IN+ -Vcc图1141312111098

2、LM324(TL084)123456711 1 1 1 114OUT 4IN- 4IN+ V- 3IN+ 3IN- 3OUT1OUT 1IN- 1IN+ V+ 2IN+ 2IN- 2OUTA741、LM324和TL084的引脚图三、实验内容1. RC桥式正弦波振荡电路（SPOC实验）（1）设计RC桥式正弦波振荡电路，要求振荡频率为1.6kHz,输出波形稳定并且无失真。 其中集成运放可采用 小741、LM324或TL084，简要写出设计过程，绘制或截取电路原理图。 电阻R1.R2与电容C1、C2构成串并联选频网络，电阻R3、R4、RP构成负反馈网络，VD1和 VD2用于限幅作用稳定波形，当R仁R

3、2=R,C1=C2=C时，串并联选频网络的相频特性和幅频特性 分别为相频特性为伙亍寸I工（0(% coarc tan当 G)=(y(l = 1 / (/?()时? = 1 / 3 振荡频率= 2ttR(根据 m 题目要求 f=1.6kHz,取参数 R仁R2=10kQ, 6= C2=0.01 F,R3=R4=.1kQ, Rp=l0k Q。（2）学习SPOC实验操作视频，将示波器的两个通道分别接在u。端和*端，缓慢调节电位器Rw，使电路产生正弦振荡，在确保两个通道的正弦波不失真的前提下将输出幅度调得尽量大些，记录 输出u。的峰-峰值Uopp和输入Uf的峰-峰值Ufpp。Uopp= 18.1V； U

4、opp=6.1V ；（3）正反馈系数 Fu的测定。计算出 Fu = Uf / Uo = Ufpp / Uopp。Fu = Uf / Uo = Ufpp / Uopp= 2.96；（4）李萨如图形法测量振荡频率f：将uo送入示波器的一个通道，再从函数信号发生器引出正 弦信号送入示波器的另一个通道（输出幅度与uo相同或接近）。按示波器的“水平（Horiz）”键， 将“时基模式”改为“XY ”方式。调整函数信号发生器输出频率，使之接近输出信号uo的频率, 仔细调整，使屏幕上显示一个基本稳定的椭圆。此时信号发生器指示的频率即为振荡器的输出频 率。截取SPOC视频中示波器的显示结果如下。2 Q0M1/A

5、gllntJt*KkHzSPOC视频中用李萨如图形法测量的振荡频率为：fo = 13142. 矩形波发生器电路（SPOC实验）学习SPOC实验教学视频，设计矩形波发生器电路，使之输出一个周期约为1.4ms的方波, 简要写出设计过程，绘制或截图电路原理图。R、0%矩形波的周期为7 RT = 2R Cln(l +-)1 题目要求 T=1.4ms,设 R1=20kQ, R2=10kQ, Rf=10k Q, C=O.1yF即可。3. 方波、三角波发生器电路（远程实验）Uo方波、三角波发生电路直流稳压电源的调节：主界面左上方为直流稳压电源，要求其输出土 12V电压。点击直流稳压电源进入调节界面，远程操作

6、方法与在现场的方法一致。点击电源开关打开电 源，观察屏幕显示。分别点击电源右上角的2或3通道选择按钮，在数字区输出12后再按Enter 按键，设置2和3两个通道的电压分别为12V。将2和3通道串联即可实现+12V、0V和-12V三 个电压值。点击通道上方的“on”按键输出电压。点击界面右下角的模块返回至主界面，使用导线 连线，将从直流稳压电源引出的+12V、0V和-12V连接至电源模块。如果电源设置错误，主界面会有提示。拨动电源模块开关，若电源设置正确，该模块指示灯 点亮。连接电路图：拖动主界面旁边的电路模块和导线，在操作台上进行连线。按所给电路图搭接好电路。点击 电阻Ri、电阻R2和电容C可

7、改变其数值。其中运算放大器模块中，使用1 -3引脚作为第一个运 放，12 - 14引脚作为第二个运放。注意：在远程实验中，如改变元件数值应先断开元件两端的连线，数值改变后再将元件接入 至电路中。14引脚运放插座（本实验使用1-4和11 - 14引脚）参考以下步骤接线：芯片接入+ 12V电源。芯片接入-12V电源。运放1反向输入端2引脚接地。运放 1同向输入端3引脚接R1。运放 1同向输入端3引脚接R2。运放 1输出端1引脚接R3。运放 2同向输入端12引脚接R5。R5电阻另一端接地。运放 2反向输入端13引脚接电容C。电容C另一端接运放2输出端14引脚。运放 2输出端14引脚接R1将示波器通道

8、2的红夹端接到运放2输出端Uo两只稳压管负极相对接在一起。两只稳压管的另一端接地。两只稳压管接R2。两只稳压管接R3。两只稳压管接R4。Uo1节点接示波器通道1的红夹端。运放 2反向输入端13引脚接R4电阻。远程实验时间只有最后20分钟时，主界面右侧会出现“一键连线”功能，操作者可对照检查 参考接线和自己的连线是否一致，但“一键连线”的电路图不宜作为连线截图粘贴至报告中。将电路接线完成后的截图粘贴至此：卖验时闻42 23 歳姑軒观察波形：示波器通道1连接到Uo1,示波器通道2连接到Uo,连好线后，点击右上角的示波器，调节 仪器并观察波形。记录通道1和通道2两路波形的形状、峰峰值和周期/频率。在

9、本实验中，实测 值和理论值的不同多数来自于元件标称值和实际值的误差。波形截图：R1为100kQ, R2为160kQ，电容C为O.luF时波形的截图:设计题:需要输出Uo频率约为1kHz,参数应该怎么取？做实验并将波形图截图。电阻R仁20kQ, R2=160kQ，电容C为0.1卩F。tetr砸 16-z1 5IXV/9帥討 0 Cte-UThiV Z三浄12 764 V2 8jyjvR-：2) =1 DE99ns记录数据：基于下面的元件值观察波形并填写下表，不需截图。参数调节测量数据C/uFR1/k?R2/k?周期频率Uo1形状/峰峰值Uo形状/峰峰值0.011002000.45ms2.224k

10、Hz方波/12.764V三角波/7.012V0.11001605.517ms181.27Hz方波/12.764V三角波/8.202V201601.031ms970.97Hz方波/12.764V三角波/1.701V201001.562ms641.65Hz方波/12.764V三角波/2.968V1101008.232ms121.50Hz方波/12.764V三角波/1.499V自愿选做:疫情下的特别实验模式，别忘了为自己拍照留念，同时，也发给老师留下我们难忘的回忆吧！ 大家可以把自己做实验的场景让家人或利用工具拍摄下来附在实验报告最后，要求：1照到本实 验的最终波形图或最终连线图；2照到学生本人的侧脸。四、思考题1. RC桥式正弦波振荡电路实验中，如何稳定振荡幅度？稳定振荡幅度的措施通常是在放大电路的负反馈回路加入非线性元件来调整负反馈放大电路的放大电路的电压放大倍数，从而维持输出电压幅度稳定。本实验用二极管VD1、VD2作为稳幅 元件，当输出电压幅度较小时，电阻R4两端的电压较小，两个二极管均截止，负反馈系数由R3、 R