模拟电子技术第9章-波形的发生与变换电路
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9 数模与模数转换器9.1 D/A 转换器9.1.1 10位倒T 形电阻网络D/A 转换器如图题9.1.1所示。
(1)试求出输出电压的取值范围。
(2)若要求电路输入数字量为200H 时输出电压v o =5V ,试问V REF 应取何值?解:(1)由式(9.1.6)可知,10位D/A 转换器输出电压O v 为910022f REFOii i R R v R D ==-⋅⋅∑当98D D …0D =00…0时 O v =0 V当98D D …0D =11…1时,REFO R v R=-,已知f R R =,所以O REF v R =-于是可得到输出电压的取值范围为:0REF V V -。
(2)根据式(1) 109212O REFifii R v V R D =⋅⋅=-⋅⋅∑将98D D …0D =1000000000代入上式,的REF V =﹣10V 。
9.1.2 在图9.1.8所示的4位权电流D/A 转换器中,已知REF V =6V ,1R =48k Ω,当输入3210D D D D =1100时,O v =1.5V ,试确定f R 的值。
解:n 位权电流D/A 转换器的输出电压为1122n fiREF O i n i R R v D R -==⋅⋅∑于是,有11022n O f n iREF i i R v R V D -=⋅⋅=⋅⋅∑依题意,已知n=4,REF V =6V ,1R =48k Ω,3210D D D D =1100,O v =1.5V,代入上式得f R =16k Ω。
9.1.5 可编程放大器(数控可变增益放大器)电路如图题9.1.5所示。
(1)推导电路电压放大倍数/V O I A v v =的表达式。
(2)当输入编码为(001H )和(3FFH )时,电压放大倍数V A 分别为多少? (3)试问当输入编码为(000H )时,运放1A 处于什么状态?解:(1)图题9.1.5中运放3A 组成电压增益为﹣1的反相比例放大器,O v =﹣REF V 。
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。
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
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。
第9章 集成振荡电路习题解答【9-1】判断下列说法是否正确。
1.只要具有正反馈,电路就一定能产生振荡。
( 否,还要看幅度平衡条件。
)2.只要满足正弦波振荡电路的相位平衡条件,电路就一定振荡。
( 否,还要看幅度平衡条件。
)3.凡满足振荡条件的反馈放大电路就一定能产生正弦波振荡。
( 否,需要有选频网络。
)4.正弦波振荡电路自行起振荡的幅值条件是1=F A 。
( 否,应1AF> ) 5.正弦波振荡电路维持振荡的条件时F A =-1。
( 否)6.在反馈电路中,只要有LC 谐振电路,就一定能产生正弦波振荡。
( 否,还需 要有正反馈)7.对于LC 正弦波振荡电路,若已满足相位平衡条件,则反馈系数越大越容易起振。
( 是,反馈系数决定振荡的幅度条件)【9-2】在题图9-2所示的三个电路中,应如何进一步连接,才能成为正弦波振荡电路? 解:图(a),①接④;②接⑤;③接地。
图(b),①接⑤;②接⑥;⑦接④;③接⑧。
图(c),①接④;②接⑤;③接⑥。
o④③EE+V 21L L C(b)④③L(c)图9-2 题9-2电路图【9-3】为了使题图9-3中各电路能够产生正弦波振荡,请将图中j、k、m、n、 p各点正确连接。
+VCC+VCC332kp2(a)图9-3 题9-3电路图解:正确连线分别见解图9-3中的(d)、(e)、(f),晶体呈电感性。
+V CCC32解图9-3 题9-3的解【9-4】根据相位平衡条件判断题图9-4所示各电路是否能产生正弦波振荡?并说明理由。
图中的二极管有何作用?u o图9-4 题9-4电路图解:此电路是RC文氏桥振荡器,R w调节电路增益略大于3,保证起振和不产生大的失真。
二极管VD1、VD2起稳幅作用。
当振幅增大时,二极管因非线性正向导通电阻减少,负反馈增强,限制了振幅继续增长;反之,当振幅减少时,二极管因非线性正向导通电阻加大,负反馈减弱,防止振幅继续下降,起到自动稳幅的作用。
【9-5】电路如题图9-5所示。