模电实验方波发生器
- 格式:docx
- 大小:13.40 MB
- 文档页数:7
模电实验方波发生器
本页仅作为文档页封面,使用时可以删除
This document is for reference only-rar21year.March 方波发生器
一、实验目的
(1)学习运算放大器在对信号处理、变换和产生等方面的应用,为综合应用奠定基础。
(2)学习用集成运算放大器组成波形发生器的工作原理。
二、实验原理
实际应用中通过电压比较可以产生方波,如图。负向输入端的电容充、放电时,其变化的电压与经过fR反馈回来的电压进行比较,就得到了方波。二极管1D,2D与电阻pR,3R组成的电路用来控制电容的充、放电时间,从而控制方波的占空比。稳压二极管zV的作用是限制和确定方波的幅度,因此要根据设计所要求的方波幅度来选择稳压二极管的稳定电压zV。此外,方波幅度和宽度的对称性也与稳压二极管的对称性有关。为了得到对称的方波输出,通常应选用高精度的双向稳压二极管。2R为稳压二极管的限流电阻,其阻值由所选的稳压二极管的稳定电流来决定。
设接通电源后输出电压zVv0,二极管1D导通,2D截止,0v经pR向C充电,充电时间常数为CRp。当电容两端电压cV略大于同相输入端电压fV时,输出电压0v跳变为zV,二极管1D截止,2D导通,电容经3R向输出端放电,放电时间常数为CR3。当cV略小于fV时,输出电压0v又跳变为zV。如此周而复始进行,随着电容的充电放电,输出电压0v不断翻转,形成矩形波。
输出脉冲高电平zVv0的时间为 )21ln(11fpRRCRT
输出低电平zVv0的时间为 )21ln(132fRRCRT 振荡频率为
fpRRCRRTTTf132121ln111
占空比为
31RRRTTDpp
可见,调节电位器pR,改变电阻3R的大小,即可调节输出脉冲的宽度。但由于受运算放大器上升速率的限制,不能得到太窄的矩形波。
三、实验内容及步骤
(1)仿真分析:
在Multisim 13电路窗口创建如图电路。单击仿真开关,进行仿真分析,此时示波器XSC1通道A显示的曲线表示电容充、放电时负向输入端的波形情况;通道2显示的波形为方波。
(2)实验室操作:
1.按图连接好电路,检查无误后,接通V12直流电源。
2.用示波器观察0v,cv处的波形,记录波形并比较它们之间的相位关系。
3.用示波器测量0v,cv处波形的幅值和频率。
4.调节可变电阻pR,用示波器观察输出电压0v的变化情况。
5.当21TT,(即占空比%50D)时,测量电阻fR的大小,将理论值和实测值进行比较。
四、实验器材
(1)双路直流稳压电源一台。
(2)示波器一台。
(3)万用表一块。
(4)集成运算放大器(741A)一片。
(5)二极管两个,稳压二极管两个。
(6)电容一个。
(7)电阻五个。
五、实验数据及结果分析
方波发生器仿真图如下:
【实测效果】
6
Vo= Vc= f=