2-2模拟电子技术实验指导书

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实验一 常用电子仪器的使用

一、实验目的

1.学习电子电路实验中常用电子仪器—示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2.初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 二、实验原理

在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪表有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起,可以完成对模拟电子

电路的静态和动态工作情况的测试。

实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷、调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1-1所示。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。 图1-1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图

1.示波器

在本书实验附录中已对常用的SRS型双踪示波器的原理和使用作了较详细的说明,现着重指出下列几点:

1)寻找扫描光迹点

在开机半分钟后,如仍找不到光点,可调节亮度旋钮,并按下“寻迹”板键,从中判断光点位置,然后适当调节垂直(↓↑)和水平( )移位旋钮,将光点移至荧光屏的中心位置。

2)为显示稳定的波形,需注意SR8示波器面板上的下列几个控制开关(或旋钮)的位置。

a、“扫描速率”开关(t/div)——它的位置应根据被观察信号的周期来确定。 b、“触发源选择”开关(内、外)——通常选为内触发。

1

c、“内触发源选择”开关(接YB)——通常置于常态(推进位置)。

此时对单一从YA或YB输入的信号均能同步,令在作双路同时显示时,为比较两个波形的相对位置,才将其置于拉出(拉YB)位置,此时触发信号仅取自YB,故仅对由YB输入的信号同步。

d、“触发方式”开关——通常可先置于“自动”位置,以便找到扫描或波形,如波形稳定情况较差,再置于“高频”或“常态”的位置,但必须同时调节电平旋钮,使波形稳定。

3)示波器有五种显示方式 属单踪显示有“YA”、“YB”、“YA+YB”;属双踪显示有“交替”与“断续”。作双踪显示时,通常采用“交替”显示方式,仅当被观察信号频率很低时(如几十赫芝以下),为在一次扫描过程中同时显示两个波形,才采用“断续”显示方式。

4)在测量波形的幅值时,应注意Y轴灵敏度“微调”旋钮置于“校准”位置(顺时钟旋到底)。在测量波形周期时,应将扫描速度“微调”旋钮置于“校准”位置(顺时钟旋到底),扫描速率“扩展”旋钮置于“推进”位置。

2.函数信号发生器

函数信号发生器按需要可输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。输出信号电压频率可以通过频率分档开关进行调节,并由频率计读取频率值。

函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。 3.交流毫伏表

交流毫伏表只能在其工作频率范围内,用来测量正弦交流电压的有效值。 为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置处,然后在测量中逐档减少量程。

接通电源后,将输入端短路,进行调零。然后断开短路线,即可进行测量。 三、实验设备与器件

1.函数信号发生器 2.SR8双踪示波器 3.交流毫伏表 四、实验内容

1.测量示波器内的校准信号

用机内校准信号(方波f=1KHz2%,电压幅度(1V30%)对示波器进行自检。 1)调茁“校准信号”波形 a、将示波器校准信号输出端通过专用电缆线与YA(或YB)输出插口接通,调节示波器各有关旋钮,将触发方式开关置“自动”位置,触发源选择开关置“内”,内触发选择开关置常态,对校准信号的频率和幅值正确选择扫速开关(t/div)及Y轴灵敏度开关(V/div)位置,则在荧光屏上可显示出一个或数个周期的方波。

2

b、分别将触发方式开关置“高频”和“常态”位置,并同时调节触发电平旋钮,调节稳定波形,会三种触发方式的操作特点。

2)校准“校准信号”幅度

将y轴灵敏度微调旋钮置“校准”位置,y轴灵敏度开关置适当位置,读取校准信号幅度,记入表1-1 幅度 频率 标准值 1V(P-P) 1KHz 实测值 上升沿时间 <2uS 下降沿时间 <2uS 3)校准“校准信号”频率

将扫速微调旋钮置“校准”位置,扫速开关置适当位置,读取校准信号号周期,并用频率计进行校核,记入表1-1。

4)测量“校准信号”的上升时间和下降时间

调节“y轴灵敏度”开关位置及微调旋钮,并移动波形,使方波波形在垂直方向上正好占据中心轴上,且上、下对称,便于阅读。通过扫速开关逐级提高扫描速度,使波形在X轴方向扩展(必要时可以利用“扫速扩展”开关将波形再扩展10倍),并同时调节触发电平旋钮,从荧光屏上清楚的读出上升时间的下降时间,记入表1-1。

2.用示波器和交流毫伏表测量信号参数

令函数信号发生器输出频率分别为100HZ、1KHZ、10KHZ、100KHZ,有效值均为1V(交流毫伏表测量值)的正弦波信号。

改变示波器扫速开关及Y轴灵敏度开关位置,测量信号源输出电压频率及峰峰值,记入表1-2。 信号电压 频 率 100HZ 1KHZ 10KHZ 100KHZ 示波器测量值 周期(ms) 频率(HZ) 信号电压 毫伏表读数(V) 示波器测量值 峰峰值(V) 有效值(V) 3.测量两波形间相位关系。

1)观察双踪显示波形“交替”与“断续”两种显示方式的特点

YA、YB均不加输入信号,扫速开关置扫较低档位(如0.5s/div档)和扫速较高档位(如5us/div档),把“显示方式”开关分别置于“交替”和“断续”位置,观

3

察两条扫描线的显示特点,记录之。

2)用双踪显示测量两波形同相位关系

①按图1-2连接实验电路,将函数信号发生器的输出电压调至频率为1KHZ,幅值为2V的正弦波,经RC移相网络获得频率相同但相位不同的两路信号Ui和UR,分别加到双踪示波器的YA和YB输入端。

图1-2 两波形间相位差测量电路

②把显示方式开关置“交替”档位,将YA和YB输入耦合方式开关置“⊥”档位,调节YA、YB的↑↓移位旋钮,使两条扫描基线重合,再将YA、YB输入耦合方式开关置“AC”档位,调节扫速开关及YA、YB灵敏度开关位置,同时将内触发源选择(拉YB)开关拉出,此时在荧屏上将显示出Ui,UR两个相位不同的正弦波形如图1-3所示,则两波形相位差为

图1-3 双踪示波器显示两相位不同的正弦波

Q=x(div)/ XT(div) ×3600

式中:XT——一周期所占刻度片格数

x —— 两波形在x轴方向差距格数 记录两波形相位差于表1-3 两波形x轴差距格一周期格数 数 Xr= X= 相 位 差 实测值 Q= 4

计算值 Q= 为读数和计算方便,可适当调节扫速开关及微调旋钮,使波形一周期占整数格。 五、实验报告

1.整理实验数据,并进行分析。 2.问题讨论

1)SR8采用“高频”、“常态”、“自动”三种触发方式有什么区别?通过实验对它们的操作特点及适用场合加以总结。

2)分析内触发源选择开关置于常态和拉YB时,稳定不同输入通道(YA和YB)波形的影响。

3)用双踪显示波形,并要求比较相位时,为在荧光屏上得到稳定波形,应怎样选择下列开关的位置?

a) 显示方式选择(YA;YB;YA+YB;交替;断续) b) 触发方式(高频;常态;自动) c) 触发源选择(内、外)

d) 内触发源选择(常态;拉YB) 六、预习要求

1.阅读实验附录中有关示波器部分内容。

2.已知C=0.01uf、R=10K,计算图1-2 RC移相网络的阻抗角。

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五、实验报告

1.将基本放大器和负反馈放大器动态参数的实测值和理论估算值列表进行比较。

2.根据实验结果,总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。 六、预习要求

1.复习教材中有关负反馈放大器的内容。

2.按实验电路3-1估算放大器的静态工作点(β1=β2=100)

3.怎样把负反馈放大器改接成基本放大器?为什么要把Rf并接在输入和输出

端?

4.估算基本放大器的Av,Ri和Ro;估算负反馈放大器的Avf,Rif和Rof,并验算它们之间的关系。

5.按深负反馈估算,对闭环电压放大倍数Avf=?,和测量值是否一致?为什么?

6.输入信号存在失真,能否用负反馈来改善?

7.怎样判断放大器是否存在自激振荡?如何进行消振?

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实验四 射极跟随器

一、实验目的

1.掌握射极跟随器的特性及测试方法 2.进一步学习放大器各项参数测试方法 二、实验原理

射极跟随器的原理如图4-1所示。是一个电压串联负反馈放大电路,输出电压能够在较大范围内跟随输入电压变化以及输入信号同相等特点。

图4-1 射极跟随器

1.输入电阻Ri高

图4-1电路,Ri=rbe+(1+β)RE,如考虑偏置电阻RB//[rbe+(1+β)(RE//RL)],

由上式可知射极跟随器的输入电阻Ri比共射极单管放大器的输入电阻Ri=RB// rbe要高得多。输入电阻测试方法同单管放大器,实验线路如图4-2所示。

图4-2 射极跟随器实验电路

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Rir=

2.输出电阻Ro低

rborbo 图4-1电路, Ro=,如考虑信号源内阻Ro,则 //RE???

rbo?(R//RB)rbo?(R//RB) Ro= //RE?

UiUi?R,即只要测得A、B两点的对地电位即可。 IiUb?Ui??由上式可知射极跟随器的输出电阻Ro比共射极单管放大器的输出电阻Ro=Rc低得多。三极管的β愈高,输出电阻愈小。输出电阻Ro的测试方法亦同单管放大器,即先测出空载输出电压Uo,再测接入负载RL后的输出电压UL,根据

UoUoUL=RL ,即可求出Ro,Ro=(?1)RL

Ro?RLUL

3.电压放大倍数近似等于1

(1??)(RE//RL)图4-1电路, Av=?1

rbo?(1??)(RE//RL)

上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近于1,且为正值。这是深度电压负反馈的结果。但它的射极电流仍比基流大(1+β)倍,所以它具有一定的电流和功率放大作用。

三、实验设备与器件

1.+12V直流电源 2.函数信号发生器 3.双踪示波器 4.交流毫伏表 5.直流电压表 6.频率计 7.3DG12×1(β=50~100)电阻器、电容器若干。 四、实验内容

1.按图4-2组接电路 2.静态工作点的调整

接通+12V电源,在B点加入f=1KHz正弦信号Ui,输出端用示波器监视,

反复调整Rw及信号源的输出幅度,使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形,然后置Ui=0,将测量数据记入表4-1。在下面整个测试过程中应保持Rw值不变(即IE不变)。 3.测量电压放大倍数Av

接入负载RL=1KΩ,在B点加f=1KHz正弦信号Ui,调节输入信号幅度,用示波器观察输出波形Uo,在输出最大不失真情况下,用交流毫伏表测Ui、UL值。记入表4-2。

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表4-1 表4-2 IC VBE VCE RE UUi(V) UL(V) Av=L Ui 4.测量输出电阻Ro

接上负载RL=1K,在B点加f=1KHz正弦信号Ui,用示波器监视输出波形,测空载输出电压Uo,有负载时输出电压UL,记入表4-3。

表4-3 Uo(V) UL(V) Ro=( Uo?1)RL(K?) UL5.测量输入电阻Ri

在A点加f=1KHz的正弦信号Us,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表分别测出A、B点对地的电位Us,Ui,记入表4-4。

6.测试跟随特性

接入负载RL=1KΩ,在B点加入f=1KHz正弦信号Ui,并保持不变,逐渐增大信号Ui幅度,用示波器监视输出波形直至输出波形达最大不失真。测量对应的UL值,记入表4-5。

表4-4 表4-5 Us(V) Ui(V) Ri= UiR(K?) Us?UiUi(V) UL(V) 7.测试频率响应特性

保持输入信号Ui幅度不变,改变信号源频率,用示波器监视输出波形,用交流毫伏表测量不同频率下的输出电压UL值,记入表4-6。

表4-6 f(KHz) UL(V) 五、预习要求

1.复习射极跟随器的工作原理及其特点。

2.根据图4-2的元件参数值估算静态工作点,并画出交、直流负载线。 六、实验报告

1.整理实验数据,并画出曲线UL=f(Ui)及UL=f(f)曲线。

2.分析射极跟随器的性能和特点。

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实验五 差动放大器

一、实验目的

1.加深对差动放大器性能及特点的理解 2.学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理

图5-1是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大

电路组成。当开关K拨向左边时,构成典型的差动放大器。调零电位器Ro用来调节T1.T2管的静态工作点,使得输入信号Ui=0时,双端输出电压Uo=0。RE为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,因而不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用,故可以有效地抑制零源,稳定静态工作点。 图5-1 差动放大器实验电路

当开关K拨向右边时,构成具有恒流源的差动放大器。它用晶体管恒流源代替发射极电阻RE,可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。

1.静态工作点的估算

|U|?UBE1典型电路 IE ?EE(认为UB1=UB2=0),IC1=IC2=IE

2RER2 (Ucc?|UEE|?UBE)1R1?R2恒流源电路 IC3=IE3?,IC1=IC2=I3

2RE3

2.差模电压放大倍数和共模电压放大倍数

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当差动放大器的射极电阻RE足够大,或采用恒流源电路时,差模电压放大倍数Ad由输出端方式决定,而与输入方式无关。

双端输出RE= ,RP在中心位置

?Uc11?Uo?Rc?Ad Ad= ,单端输出 Ad1=??1?Ui2?UiRB?rbe?(1??)Rp

2?Uc21??Ad ,当输入共模信号时,若为单端输出,则有 Ad2=

?Ui2

?Uc1??RcRc?Ac1=Ac2= ??1?Ui2RERB?rbe?(1??)(Rp?2RE)

2

?U0?0 若为双端输出,在理想情况下 Ac=?Ui

实际上由于元件不可能完全对称,因此Ac也不会绝对等于零。 3.共模抑制比GMRR

为了表征差动放大器对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力,通常用一个综合指标来衡量,即共模抑制比

AAGMRR=|d| ,或GMRR=20Log|d|(dB)

AcAc差动放大器的输入信号可采用直流信号也可用交流信号。本实验由函数信号发生器提供频率f=1KHZ的正弦信号作为输入信号。 三、实验设备与器件

1.+12V直流电源 3.双踪示波器

2.函数信号发生器 4.交流毫伏表

5.直流电压表

6.晶体三极管3DG6×3,要求T1,T2管特性参数一致。 (或9011×3) ,电阻器、电容器若干。 四、实验内容

1.典型差动放大器性能测试

按图5-1连接实验电路,开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1)测量静态工作点 ①调节放大器零点

信号源不接入。将放大器输入端A、B与地短接,接通+12V直流电源,用直

流电压表测量输出电压U0,调节调零电位器R0,调节要仔细,力求准确。

②测量静态工作点

零点调好以后,用直流电压表测量T1,T2管各电极电位及射极电阻RE两端电

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压URE,记入表5-1

表5-1 测量值 UC1(V) UB1(V) UE1(V) UC2(V) UB2(V) UE2(V) UCZ(V) URE(V) 计算值 IC(mA) IB(mA) 2)测量差模电压放大倍数

断开直流电源,将函数信号发生器的输出端接放大器输入A端,地端接放大器输入B端构成双端输入方式(注意:此时信号源浮地),调节输信号频率f=1KHZ正弦信号,输出旋钮至零,用示波器监视输出端集电极C1或C2与地之间)。

接通+12V直流电源,逐渐增大输入电压Ui(约100mV),在输出波形无失真的情况下,用交流毫伏表测Ui,UC1,UC2,记入表5-2中,并观察Ui,Uci,UCZ之间的相位关系及URZ随Ui改变而变化的情况。(如测Ui时因浮地有干扰,可分别测A点,和B点对地间电压,两者之差为Ui)

表5-2 U1 Uc1(V) Uc2(V) Ad1=典型差动放大电路 双端输入 100mV 共模输入 1V 具有恒流源差动放大电路 双端输入 100mV 共模输入 1V Uc1 UiUAd=o UiUAc1=c1 UiUAc=o UiACMRR=|d1| Ac1 3)测量共模电压放大倍数

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将放大器A、B短接,信号源接A端与地之间,构成共模输入方式,调节输入信号f=1KHZ,Ui=1V,在输出电压无失真的情况下,测量Uc1,Uc2之值记入表5-2,并观察Ui,Uc1,Uc2之间的相位关系及UPE随Ui变化而改变的情况。 2.具有恒流源的差动放大电路性能测试

将图5-1电路中开关K拨向右边,构成具有恒流源的差动放大电路。重复内容1-2)、1-3)的要求,记入表5-2。 五、实验报告

1.整理实验数据,列表比较实验结果和理论估算值,分析误差原因。 2.静态工作点和差模电压放大倍数。

3.典型差动放大电路单端输出时的CMRR实测值与理论值比较 4.典型差动放大电路单端输出时CMRR的实测值与具有恒流源的差动放大器CMRR实测值比较。

5.Ui,Uc1和UC2之间的相位关系。

6.根据实验结果,总结电阻RE和恒流源的作用。 六、预习要求

1.根据实验电路参数,估算典型差动放大器和具有恒流源的差动放大器的静态

工作点及差模电压放大倍数(取β1=β2=100)。

2.量静态工作点时,放大器输入端A、B与地应如何连接?

3.验中怎样获得双端和单端输入差模信号?怎样获得共模信号?画出A、B端与信号源之间的连接图。

4.怎样进行静态调零点?用什么仪表测U0? 5.怎样用交流毫伏表测双端输出电压U0?

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实验六、集成运算放大器的基本应用(I)模拟运算电路

一、实验目的

1.研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2.了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

基本运算电路

1.反相比例运算电路

电路如图6-1所示。对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为

U0??

RFUi R1 图6-1 反相比例运算电路

为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1//RF。

2.反相加法电路

RR电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为U0??(FUi2?FUi2)

R1R2R3=R1||R2||RF

3.同相比例运算电路

图6-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为

RU0?(1?F)Ui R2=R1||RF

R1

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当R1→时,U0=Ui,即得到如图6-3(b)所示的电压跟随器。图中R2=RF,用以

图6-2 反相加法运算电路

减小漂移和起保护作用。一般RF取10K,RF太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。

图6-3 (a)同相比例电路 4.差动放大电路(减法器)

图6-3 (b)电压跟随器

对于图6-4所示的减法运算电路,当R1=R2,R3=R4时,有如下关系式

RU0?F(Ui2?Ui2)

R1

图6-4 减法运算电路

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5.积分运算电路

反相积分电路如图6-5所示,在理想化条件下,输出电压U0等于

1tU0(t)???0Uidt?UC(o)

RC

式中UC(0)是t=0时刻电容C两端的电压值,即初始值。

图6-5 积分运算电路

1tE?0Edt??t 如果Ui(t)是幅值为E的阶跃电压,并设UC(0)=0,则U0(t)??RCRC

即输出电压U0(t)随时间增长而线性下降。显然RC的数值越大,达到给定的U0值所需的时间就越长。积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限值。

在进行积分运算之前,首先应对运放调零。为了便于调节,将图中K1闭合,即通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。但在完成调零后,应将K1打开,以免因R2的接入造成积分误差。K2的设置一方面为积分电容放电提供通路,同时可实现积分电容初始电压UC(0)=0,另一方面,可控制积分起始点,即在加入信号U1后,只要K2一打开,电容就将被恒流充电,电路也就开始进行积分运算。 三、实验设备与器件

1.+12V直流电源 2.函数信号发生器 3.交流毫伏表 4.直流电压表 5.集成运算放大器uA741 1 电阻器、电容器若干。 四、实验内容

实验前要看清运放组件各管脚的位置;切忌正、负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。

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1.反相比例运算电路

1)按图6-1连接实验电路,接通12V电源,输入端对地短路,进行调零和消振。 2)输入f=100Hz,Ui=0.5V的正弦交流信号,测量相应的UC,并用示波器观察UC和Ui的相位关系,记入表6-1。

表6-1 Ui=0.5V f=100Hz Ui(V) U0(V) Ui波形 t 2.同相比例运算电路

1)按图6-3(a)连接实验电路。实验步骤同上,将结果记入表6-2 2)将图6-3(a)中的R2断开,得图6-3(b)电路重复内容1。 3.反相加法运算电路

1)按图6-2连接实验电路。调零和消振。 表6-2 Ui=0.5V f=100Hz Ui(V) U0(V) Ui波形 U0波形 t AV 实测值 t 计算值 U0波形 t AV 实测值 计算值 2)输入信号采用直流信号,图6-6所示电路为简易直流信号源,由实验者自行完成。实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压Ui1.Ui2及输出电压U0,记入表6-3。

图6-6简易可调直流信号源

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3.减法算电路

a) 按图6-4连接实验电路。调零和消振。

b) 采用直流输入信号,实验步骤同内容3,记入表6-4 表6-3 Ui2(V) U i2(V) U0(V) Ui2(V) U i2(V) U0(V) 表6-4 4.积分运算电路

实验电路如图6-5所示

1)打开K2,闭合K2,对运放输出进行调零。

2)调零完成后,再打开K2,闭合K2,合UO(O)=O。

3)预先调好直流输入电压Ui=0.5V,接入实验电路,再打开K2,然后用直流电压表测量输出电压U0,每隔5秒读一次UO,记入表6-5,直到UO不断继续明显增大为止。

表6-5 T(s) UO(V) 0 5 10 15 20 25 30???? 五、实验报告

1.整理实验数据,画出波形图(注意波形间的相位关系)。

2.将理论计算结果和实测数据相比较,分析产生误差的原因。 3.分析讨论实验中出现的现象和问题。 六、预习要求

1.复习集成运放线性应用部分内容,并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。

2.在反相加法器中,如Ui1和Ui2均采用直流信号,并选定Ui2=-1V,当考虑到运算放大器的最大输出幅度(±12V时),Ui2的大小不应超过多少伏? 3.在积分电路中,如R1=100K?,C=4.7uF,求时间常数。假设Ui=0.5V,问要使输出电压UO达到5V,需多长时间(设U0(0)=0)?

4.为了不损坏集成块,实验中的应注意什么问题?

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实验七 集成运算放大器的基本应用(II)波形发生器

一、实验目的

1.学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。 2.学习波形发生器的调整和订性能指标的测试方法。 二、实验原理

由集成运放构成的正弦波、方波和三角波发生器有多种形式,本实验选用最常用的、线路比较简单的几种电路加以分析。

1.RC桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)

图7-1 RC桥式正弦波振荡器

图7-1为RC桥式正弦波振荡器。其中RC串、并联电路构成正反馈支路,同时兼作选频网络,R1.R2.RW及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器RW,可以改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D1.D2正和电阻的非线性特性来实现稳幅。D1.D2采用硅管(温度稳定性好),有要求特性匹配,才能保证输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线必的影响,以改善波形失真。

R1电路的振荡频率 fo= ,起振的幅值条件 F > 2

2RCR1

式中RF=RW+R2+(R3‖rd),rd——二极管正向导通电阻。 调整反馈电阻RF(调RW),使电路起振,且波形失真最小。如不能起振,则说明负反馈太强,应适当加大RF。如波形失真严重,则应适当减小RF。

改变选频网络的参数C和R,即可调节振荡频率。一般采用改变电容C作频率量程切换,而调节R作量程内的频率细调。

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2.方波发生器

由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器,一般均包括比较器和RC积分器两大部分。图片7-2所示为由滞回比较器及简单RC积分电路组成的方波—三角波发生器。它的特点是线路简单,但三角波的线性度较差。主要用于产生方波,或对三角波要求不高的场合。

1该电路的振荡频率 fo= ,式中 R1=R1′+PW′ R2=R2′+Rw′′

2R22RfCfln(1?)

R1R2方波的输出幅值 Uom=±Uz ,三角波的幅值 Ucm= Uz

R1?R2

调节电位器RW(即改变R2/R1),可以改变振荡频率,但三角波的幅值也随之变化。如要互不影响,则可通过改变Rf(或Cf)来实现振荡频率的调节。

图7-2 方波发生器

3.三角波和方波发生器

如把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统,如图片-3所示,则

比较器输出的方波经积分器积分可到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波、文波发生器。由于采用运放组成的积分电路,因此可实现恒流充电,使三角波线性大大改善。

R2电路的振荡频率 fo=

4R2(Rf?RW)Cf

方波的输出幅值 Uom=±Uz

R三角波的幅值 Ucm= 2Uz

R2

R调节RW可以改变振荡频率,改变比值2可调节三角波的幅值。

R230

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/p6w8.html

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