波形变换与产生电路.ppt

1、波形变换与产生电路,一、实验目的,1理解由集成运算放大器组成的比较器的工作原理， 2加深理解由集成运放组成的各种波形发生器的工作原理， 3掌握各种波形发生器的电路构成及特点，学习自行设计和调测的方法。,二、实验仪器：,2反相输入端 3同相输入端 6输出端 7正电源端 4负电源端 1、5接调零电位器 8闲置端（NC）,1 2 3 4,1、集成运算放大器的结构和实验连线方法,三、实验原理：,调零电路图,2、 比较器,门限电压不为零的比较器,电压传输特性,输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。 比较器可以实现波形的变换,图1、具有限幅的滞回比较器,若为了使输出电压的幅度被限制在，可采用双向稳压

2、管Dz，电路如图1所示，图中R是稳压管的限流电阻,门限电压及回差电压,图2、滞回比较器模拟电路图,图3、滞回比较器模输入输出模拟结果（红线为输入曲线，蓝线为输出曲线）,3、方波发生器：,图4 （a)方波发生器电路 (b)波形图,工作原理,电路接通电源瞬时，电路的输出为正向限幅还是负向限幅纯属偶然，设输出处于正向限幅，即VO=VZ时，则电容C充电，其上电压VC按指数规律上升，当VC上升到等于 时，运放的输出翻转为负向限幅，VO=-VZ。若输出处于负向限幅，即VO=-VZ时，则电容C放电，其上电压VC按指数规律下降，当VC下降到等于 时，运放的输出又翻转为正向限幅，如此循环不已，形成方波输出电压，

3、波形图见图4（b）所示。 由分析可知，输出方波的周期为,图5、方波发生器模拟电路图,图6、方波发生器模拟输出曲线,4三角波发生器,由一个同相输入滞回比较器和一个积分器构成。滞回比较器的输出作为积分器的输入，积分器的输出（即三角形发生器的输出）作为滞回比较器的输入。,图7 （a）三角波发生器电路图 ( b) 波形图,工作原理：,电源接通时， ，则线性下降，当下降到 时，运放A1输出翻转，变为 ；当 ，则VO2线性增长，当VO2增长到 时，运放A1再次输出翻转，变为VO1 = VZ。这样反复不已,三角波的峰值：,三角波的周期：,图8、三角波发生器模拟电路图,图9、三角波发生器电路模拟输出曲线（红线

4、为二级输出）,5正弦波信号发生器,由运放构成的RC桥式振荡电路，它是由选频网络（为RC串并联网络，它兼作正反馈网络）和同相输入比例放大器组成。,图10、正弦波信号发生器,工作原理：,振荡频率：,在频率f0 下，正反馈网络的反馈系数,，只有,时，才能满足振荡的振幅平衡条件,因此应,为了使电路起振应使AF略大于1，即应Rf 略大于2R1，这可由调节RP来实现。,电路中采用二极管来实现稳幅作用，由于起振时输出电压幅度较小，尚不足以使二极管导通，此时 ，而后随着输出幅度增加，正向二极管导通，其正向电阻逐渐减小，直至 时振荡稳定。二极管两端并联电阻R2用于适当削弱二极管的非线性影响，以改善输出波形。,反馈系数,RC串并联选频网络的选频特性,幅频响应,又,且令,则,相频响应,图11.选频网络,图12、RC正弦波发生器模拟电路图,图13、RC正弦波发生器模拟电路输出结果,思考题,1反相输入滞回比较器与同相输入滞回比较器的传输特性曲线有何不