第9章 波形的发生电路
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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。
信号发生器的设计与实现电气0504班牛朋亮012005017717一设计题目信号发生器的设计与实现二设计要求自已设计电路系统,构成信号发生器,要求能产生三种以上的信号。
<可以一种电路产生多种信号,也可以由不同电路产生不同信号)。
利用Matlab或PSPICE或PROTEL或其他软件仿真。
三设计方案本次设计采用文氏桥式RC振荡器来实现正弦波形的产生;采用迟滞比较器和积分器来组成方波—三角波产生器来实现方波与三角波形的产生。
四设计原理Ⅰ、正弦波振荡电路1、正弦波振荡器的定义:它是不需外接输入信号就能将直流能源转化成具有一定振幅和一定频率的正弦波电路。
正弦波振荡电路的方框图2、正弦波振荡电路的振荡条件由上图可知,如在放大电路的输入端<1端)外接一定频率,一定幅度的正弦波信号,经过基本放大电路和反馈网络的所构成的环路传输后,在反馈网络的输出端<2端),得到反馈信号,如果与在大小和相位上都一致,那么就可以除去外接信号,而将1、2两端连接在一起<如图b虚线所示)而形成闭环系统,其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。
这样,由于=,便有或,在上式中,设=A,,则可得到即:这是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。
振荡电路的振荡频率f0是由相位平衡条件来决定的,一个正弦波振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件,这个频率就是f0,这就要求在环路中包含一个具有选频特性的网络,简称选频网络。
振幅平衡条件是指振荡电路已进入稳态振荡而言的。
相位平衡条件振幅平衡条件3、起振和稳幅起振条件振荡电路是单口网络,无须输入信号就能起振,其信号来源于电路电器中的噪声,在噪声中,满足相位平衡条件的某一频率 0的噪声信号被RC串并联选频网络选择放大,成为振荡电路的输出信号。
当输出信号幅值增加到一定程度时,就要限制它继续增加,否则波形将出现失真。
稳幅的作用就是,当输出信号幅值增加到一定程度时,使振幅平衡条件从A(ω>F(ω>>1回到 A(ω>F(ω>=1.4、RC串并联选频网络的选频特性反馈系数又令s=jω,=则幅频响应相频响应当时,幅频响应有最大值相频响应5、文氏电桥RC 振荡器 当电路满足相位平衡条件此时若放大电路的电压增益为即=2则振荡电路满足振幅平衡条件电路可以输出频率为的正弦波稳幅措施:为了进一步改善输出电压幅度的稳定问题,可以在放大电路的负反馈回路里采用非线性元件来自动调整反馈的强弱以维持输出电压的稳定。