模拟电子技术 第七章 波形的产生和变换电路

第 7章 信号 的运算和处理1、A 为理想运算放大器。

2(08分)1.某放大电路如图所示，已知A u u I 2u Iu o 与输入电压 u I 间 的关系式为（ 1）当时，证明输出电压I1R R 4 2 u o1u 。

I R R 31uI 12V 时， u 1.8V ，问 R 应取多大 ? （2）当o 1u I 1 0.5 mV ，A 、 A 为理想运算放大器，已知 (10分)2.左下图示放大电路中，1 2u I 2 0.5 mV 。

（ 1）分别写出输出电压 u 01、 u o2、 u的表达式，并求其数值。

ou＝？o（ 2）若不慎将 R 短路，问输出电压1A 、A 为理想运算放大器。

(06分)3.右上图示放大电路中，已知（1）写出输出电压 u 1 2u I 1、 u I 2间 的关系式。

与输入电压o （2）已知当 u =1V 时，I1uo u I 2＝？＝ 3V ，问(10分)4.电流 -电流变换电路如图所示， A 为理想运算放大器。

I L （1）写出电流放大倍数 A i ， ＝？I S 10mA IL的表达式。

若I SR FI＝？L（2）若电阻短路，(10分)5.电流放大电路如左下图所示，设A为理想运算放大器。

I L（1）试写出输电流的表达式。

（2）输入电流源I L两端电压等于多少？(10分)6.大电流的电流－电压变换电路如右上图所示，A为理想运算放大器。

1A～（1）导出输出电压U O的表达式U O f (I )。

若要求电路的变换量程为IR5V，问＝？3（2）当I I＝1A时，集成运放 A 的输出电流I O＝？(08分)7.基准电压－电压变换器电路如下图所示，设A为理想运算放大器。

（ 1）若要求输出电压 U 的变化范围为 4.2～10.2V，应选电位器 R＝？o W （ 2）欲使输出电压 U 的极性与前者相反，电路将作何改动？o(10分)8.同相比例运算电路如图所示，已知A为理想运算放大器，其它参数如图。

电子技术基础教学大纲电子技术基础是入门性质的技术基础课，它既有自身的理论体系，又有很强的实践性。

本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养分析问题和解决问题的能力，为今后进一步学习、研究、应用电子技术打下基础。

本课程是我院工科电类专业的必修课。

模拟部分教学大纲学时：55 学分:4适用专业：电子类、自控类、计算机类专业（高职高专）先修课程：《大学物理》、《电工技术基础》一、课程内容和基本要求第一章半导体器件1、正确理解PN结的形成及其单向导电作用，熟练掌握二极管、稳压管的外特性和主要参数。

2、正确理解半导体三极管的结构及工作原理，熟练掌握外特性和主要参数。

第二章基本放大电路1、正确理解放大的基本概念，放大电路的主要指标，掌握放大电路的组成特点。

2、掌握放大电路定性分析方法及静态工作点的估算方法。

3、熟练掌握放大电路的等效电路法，会计算静态工作点，能用微变等效电路计算放大电路的电压放大倍数、输入和输出电阻。

4、正确理解放大器失真产生的原因及解决的办法，放大电路频率特性的概念及其频率特性。

5、了解级间耦合放大电路的工作原理及指标的估算，选频放大电路。

第三章场效应管放大电路1、正确理解结型场效应管和绝缘栅场效应管的结构、工作原理，掌握特性曲线和主要参数。

2、确理解场效应管放大电路结构，工作原理。

第四章集成运算放大电器1、熟练掌握集成运算放大器的组成、性能特点和基本单元电路。

2、正确理解差动放大器的组成、工作原理及应用，了解通用型集成运算放大器的主要性能指标。

3、了解集成运放的应用及两种基本电路。

第五章负反馈放大电路1、练掌握反馈的基本概念和分类，会判断反馈放大电路的类型和极性。

2、熟练掌握负反馈的四种组态及其对放大电路性能的影响。

第六章集成运算放大器的应用1、练掌握由集成运放组成线性电路和非线性应用电路的方法和应用知识。

2、练掌握由集成运算放大器组成的比例、加减法和积分运算电路、信号处理电路等的结构及分析方法。

实验： 波形发生电路一、 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。

本实验将使用三种集成运放：µA741、LM324和TL084，它们的引脚如图1所示，LM324和TL084的引脚排列完全相同。

87654321µA741+Vcc -VccOUT OA2NC 141312114321LM324(TL084)1098765V-4OUT 4IN-4IN+3OUT3IN-3IN+图1 741A 、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µA741、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R1=R2=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，，根据，题目要求f=1.6kHz,取参数R1=R2=10kΩ，C1=C2=0.01μF,R3=R4=5.1kΩ，R p=10kΩ。

（2）学习SPOC实验操作视频，将示波器的两个通道分别接在u o端和u f端，缓慢调节电位器R W，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 o的峰-峰值U opp和输入u f的峰-峰值U fpp。

U opp= 18.1V ；U opp= 6.1V ；（3）正反馈系数F u的测定。

XXXXXXXX学院课程设计说明书课程名称：电力电子技术设计题目：方波产生和波形变换电路班级：XXXXXXXXXXXXXXX姓名：XXXX学号：XXXXXXXXXXX指导老师：XXXX设计时间：XXXXXXXXXXXXX摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。

随着科技的进步，社会的发展，单一的波形发生器已经不能满足人们的需求，而我们设计的正是多种波形发生器。

本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法，了解多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点，进一步掌握波形参数的测试方法。

制作这种低函数信号发生器成本较低，适合学生学习电子技术测量使用。

制作时只需要个别的外部元件就能产生从1—10HZ，10—100HZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。

输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。

其中比较器与积分电路和反馈网络（含有电容元器件）组成振荡器，其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波，电容的充，放电时间决定了三角波的频率。

最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。

电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，得到想要的信号。

NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。

关键字：波形、比较器、积分器、MultisimAbstractWaveform generator is widely used in universities and scientific research. With the progress of science and technology, the development of the society, a single waveform generator has can't satisfy people's needs, and our design is a variety of waveform generator. This design introduces the integrated operational amplifier composed of square wave -- -- -- -- -- the design method of the triangle wave, sine wave function generator, understand the multi-function integrated circuit functions and characteristics of function signal generator, further grasp the waveform parameter test methods. To make this kind of function signal generator with low cost, suitable for students learning electronic technology measure. Need only when making individual external components can produce from 1-10 hz, 10-100 hz low distortion of sine wave, triangular wave and square wave pulse signal. The output waveform frequency and duty ratio can also be controlled by current or resistance. The comparator and integral circuit and the feedback network (containing the capacitance component) oscillator, the comparator of square wave by integrating circuit transformation becomes a triangle wave, capacitance charging, discharge time determines the frequency of the triangular wave. Finally using the nonlinear characteristics of the differential amplifier transmission characteristic curve of converting triangular wave into sine wave.Voltage comparator for the square wave output, and connect the integrator by triangle wave, and see the sine wave by triangle wave, sine wave conversion circuit, achieve the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and functional simulation, can quickly, easily and effectively carried out on the circuit design and verification. This design is to use Multisim software to draw and carry on the simulation of circuit diagram.Key words: waveform, comparator, integrator, Multisim目录一、设计目的及要求 (4)1.1设计目的 (4)1..2设计内容与要求 (4)二、函数发生器的组成 (4)2.1原理框图 (4)2.2原理分析 (5)三、系统中各模块设计 (5)3.1 方波-三角波 (5)3.2三角波-正弦波转换电路 (8)3.3总电路图 (10)四、OPA2541的功能介绍 (10)五、结果分析 (11)六、课程设计中的收获和体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)方波产生和波形变换电路一、设计目的及要求1.1设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用；2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理；3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。

波形产生与变换设计
波形产生与变换设计是一种电子电路设计技术，用于产生特定形状的电信号波形，并对其进行变换。

这种技术被广泛应用于各种电子设备中，如信号发生器、数字信号处理器、音频处理器等。

波形产生与变换设计的核心是波形产生与变换电路。

这种电路可以通过各种电子元件和器件实现，如电容、电感、晶体管、运算放大器等。

通过合理的电路设计和元件选择，可以实现各种形式的波形产生和变换，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。

波形产生与变换设计的应用非常广泛。

在通信系统中，它可以用于产生各种调制波形，如频率调制波形、相位调制波形、振幅调制波形等。

在音频系统中，它可以用于产生各种声音效果，如回声、混响、合唱等。

在数字信号处理器中，它可以用于进行数字滤波、数字变换等操作。

波形产生与变换设计是电子电路设计中的重要技术之一。

随着电子技术的不断发展，波形产生与变换设计也在不断进步和完善，为各种应用提供更加精确、高效的电信号波形产生和变换能力。

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第七章集成运放的应用7．1在下列描述中错误的是[ ]A 级联放大器的带宽比各级放大器带宽小B 负反馈的引入可以起到展宽放大器频带的作用C 集成运算放大器电路中广泛采用了以电流源为负载的放大器结构D 理想运放在线性与非线性工作区均有虚断、虚短两个重要特性7．2在输入信号从极小到极大的一次变化过程中，迟滞比较器的输出会发生[ ]次翻转。

A 0B 1C 2D 37．3希望抑制1KHz以下的信号，应采用的滤波电路是[ ]A.低通滤波电路B. 高通滤波电路C.带通滤波电路D. 带阻滤波电路7．4有用信号频率为7Hz,应采用的滤波电路是[ ]A.低通滤波电路B. 高通滤波电路C.带通滤波电路D. 带阻滤波电路填空1．比例运算电路的输入电流基本上等于流过反馈电阻的电流，而比例运算电路的输入电流几乎等于零。

（同相，反相）2．反相比例放大电路的输入电阻较，同相比例放大电路的输入电阻较。

（高，低）3．在进行反相比例放大时，集成运放两个输入端的共模信号uIC= ；若同相输入端接u1，则由集成运放组成的比例放大电路的共模信号uIC= 。

试从a.低通滤波电路，b.高通滤波电路，c.带通滤波电路，d.带阻滤波电路四种电路名称中选择一种填写下列各空；1．在理想情况下，在f=0和f→∞时的电压放大倍数相等，且不为零；2．在f=0和f→∞时，电压放大倍数都等于零。

3．的直流电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。

4．在理想情况下，在f→∞时的电压放大倍数就是它的通带电压放大倍数。

在负反馈运算放大电路的三种输入方式（a.反相输入，b.同相输入，c.差动输入）中，选择合适的方式填入下面的空格。

（以下各题均只在单个运放电路且反馈网络为线性电阻的范围内讨论问题）1．为给集成运放引入电压串联负反馈，应采用方式；2．要求引入电压并联负反馈，应采用方式。

3．在多个输入信号情况下，要求各输入信号互不影响，应采用方式。

4．要求向输入信号电压源索取的电流尽量小，应采用方式。