模电实验11
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目录实验一整流、滤波、稳压电路 (1)实验二单级交流放大器(一) (5)实验三单级交流放大器(二) (7)实验四两级阻容耦合放大电路 (9)实验五负反馈放大电路 (11)实验六射极输出器的测试 (14)实验七 OCL功率放大电路 (16)实验八差动放大器 (18)实验九运算放大器的基本运算电路(一) (20)实验十集成运算放大器的基本运算电路(二) (22)实验十一比较器、方波—三角波发生器 (24)实验十二集成555电路的应用实验 (26)实验十三 RC正弦波振荡器 (30)实验十四集成功率放大器 (32)实验十五函数信号发生器(综合性实验) (34)实验十六积分与微分电路(设计性实验) (36)实验十七有源滤波器(设计性实验) (38)实验十八电压/频率转换电路(设计性实验) (40)实验十九电流/电压转换电路(设计性实验) (41)实验一整流、滤波、稳压电路一、实验目的1、比较半波整流与桥式整流的特点。
2、了解稳压电路的组成和稳压作用。
3、熟悉集成三端可调稳压器的使用。
二、实验设备1、实验箱(台)2、示波器3、数字万用表三、预习要求1、二极管半波整流和全波整流的工作原理及整流输出波形。
2、整流电路分别接电容、稳压管及稳压电路时的工作原理及输出波形。
3、熟悉三端集成稳压器的工作原理。
四、实验内容与步骤首先校准示波器。
1、半波整流与桥式整流:●分别按图1-1和图1-2接线。
●在输入端接入交流14V电压,调节使I O=50mA时,用数字万用表测出V O,同时用示波器的DC档观察输出波形记入表1-1中。
图1-1图1-2Vi(V) V O(V) I O (A) V O波形半波桥式2、加电容滤波:上述实验电路不动,在桥式整流后面加电容滤波,如图1-3接线,比较并测量接C 与不接C两种情况下的输出电压V O及输出电流I O,并用示波器DC档观测输出波形,记入表1-2中。
图1-33上述电路不动,在电容后面加稳压二极管电路(510Ω、VDz),按图1-4接线。
实验一 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1.学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。
2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影响。
3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理图2—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
偏置电阻R B1、R B2组成分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号后,在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号,从而实现了电压放大。
三、实验设备1、 信号发生器2、 双踪示波器3、 交流毫伏表4、 模拟电路实验箱5、 万用表四、实验内容1.测量静态工作点实验电路如图1所示,它的静态工作点估算方法为:U B ≈211B B CCB R R U R +⨯图1 共射极单管放大器实验电路图I E =EBEB R U U -≈Ic U CE = U CC -I C (R C +R E )实验中测量放大器的静态工作点,应在输入信号为零的情况下进行。
1)没通电前,将放大器输入端与地端短接,接好电源线(注意12V 电源位置)。
2)检查接线无误后,接通电源。
3)用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右,如果偏差太大可调节静态工作点(电位器RP )。
然后测量U B 、U C ,记入表1中。
表1测 量 值计 算 值U B (V ) U E (V ) U C (V ) R B2(K Ω) U BE (V ) U CE (V ) I C (mA ) 2.627.2600.65.22B2所有测量结果记入表2—1中。
5)根据实验结果可用:I C ≈I E =EER U 或I C =C C CC R U U -U BE =U B -U EU CE =U C -U E计算出放大器的静态工作点。
2.测量电压放大倍数各仪器与放大器之间的连接图关掉电源,各电子仪器可按上图连接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。
河北科技大学实验报告级专业班学号年月日姓名同组人指导教师张凤凌实验名称实验一常用电子仪器的使用练习成绩实验类型综合型批阅教师一、实验目的(1)学习直流稳压电源、信号发生器、交直流毫伏毫安表和示波器的使用方法。
(2)掌握交直流毫伏毫安表测量静态信号和动态信号的方法。
(2)掌握用示波器观测波形及测量频率和幅值的方法。
二、实验仪器与元器件(1)直流稳压电源1台(2)信号发生器1台(3)交直流毫伏毫安表1台(4)6502型示波器1台三、实验内容及步骤1.直流稳压电源的使用(1)使稳压电源输出+9V电压选择0~30V作为电压输出端。
“可调/固定”键弹起,调节“电压调节”旋钮,从数码显示器上观察输出电压的变化,使数码显示为9V,并使用毫伏毫安表直流挡测量+9V。
(2)使稳压电源输出±12V电压将“可调/固定”键按下,按图2-1-2接线,将其中一路接成+12V,另一路接成-12V。
使用毫伏毫安表的直流挡进行测量,表的地线(黑色线)与稳压电源的参考电位“GND”相连,测试线(红色线)分别测量+12V和-12V。
2.交直流毫伏毫安表的使用(1) 测量+9V、±12V的直流电压。
(2) 测量5mV的交流电压。
3.信号发生器的使用方法信号发生器能产生正弦波、方波、三角波等模拟信号,频率范围为2Hz~2MHz,分六挡连续可调;输出幅度为0V~25V P-P,连续可调。
模拟信号从“模拟输出”端输出。
(1)衰减开关“-20dB”和“-40dB”的作用波形选择“正弦波”,频率挡位选择“2k”。
调节“频率调节”旋钮,使数字频率计上的数码显示为1kHz。
当信号发生器衰减开关为0dB时(“-20dB”和“-40dB”键均弹起),调节其“幅度调节”旋钮,用毫伏毫安表的交流挡测量输出信号的电压值为5V(有效值)。
当衰减值分别为-20dB、-40dB和-60dB时,测量各输出电压值,将结果记入表2-1-1中。
表2-1-1 幅度衰减开关衰减值数据记录(2)使信号发生器输出电压为5mV、频率1kHz的正弦波信号信号发生器选择“正弦波”,频率为1kHz,衰减开关“-20dB”和“-40dB”同时按下。
集成功率放大电路的制作1.实训目的1.熟悉万用表、示波器等仪器的使用。
2.了解功率放大电路的构成,加深对功率放大电路的感性认识。
3.掌握电路元器件的选择及检测方法。
4.熟悉集成功率放大电路的型号、参数及其应用。
2.实训器材双踪示波器;万用表;电烙铁、电路板制作工具、电路板及其元件等。
3.实训过程(1)分析电路工作原理集成功率放大电路如图6-1所示。
三极管C1815组成前置放大级,主要是补偿其后音调电路的信号衰减,两个100KQ 的电位器及其附属元件组成衰减式高低音调节电路(均衡电路),经调节后的音频信号送入集成功率放大电路TDA2030A, 进行功率放大,推动多媒体音箱发声。
电源由50W,次级电压20V的变压器经整流滤波后提供。
如果采用集成功率放大电路LM1872,其输出功率将更大。
9-12V集成功率放大电路电原理图OLM317ill1 2 3C18151TO-921. Emitter2. Collector3. BaseI?说明:1. 电路焊接完成后,仔细逐条检查线路是否连通、输入端子和输出端子以及相邻线路之间是否有短路现象, 有则需排除故障;2. 如果线路检查完毕,没有短路和断路问题,将变压器次级电压(交流12V )接入电路,用万用表测量整流滤波输出电 压值(约为15V )是否正常,测量TDA2030A 的第5脚(Vcc ),第3脚(地)和第1脚(Vcc/2)电压是否正常,然 后调节三极管C1815的基极偏置电位器PR1 (100K ),使C1815的Uce 约为2.8V 左右,静态工作点基本合适;断电, 接入信号源和音箱重新开机,分别调节音量和音调旋钮,观察声音的变化。
o kLL?岸OO1..二oLk n?33OA2z ?DD J FT -2KUULII□□uF/Ur(a )引脚排列底面视。
模拟电子技术实验第十一次实验波形发生电路实验报告2016.12.22一、 实验目的1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波。
2、 学会波形发生电路的调整和主要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、方波和三角波发生电路有多种形式,本实验采用最常用且比较简单的几种电路来做分析。
1、 RC 桥式正弦波振荡电路下图所示为RC 桥式正弦波振荡电路。
其中RC 串并联电路构成正反馈支路,同时起到选频网络的作用。
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正向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),且要求特性匹配,才能保持输出波形正、负半周对称。
R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
电路的振荡频率:12o f RCπ= 起振的幅值条件:12f R R ≥ (具体推导见书第406页)其中23(//)f w D R R R R r =++,D r 是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,应当适当加大Rw ;如波形失真严重,则应当适当减小Rw 。
改变选频网络的参数C 或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。
2、方波发生电路由集成运放构成的方波发生电路和三角波发生电路,一般均包括比较电路和RC积分电路两大部分。
下图所示为由迟滞比较器及简单RC积分电路组成的方波-三角波发生电路。
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。
电路振荡频率:21122ln(1)of ffRR CR=+式中11''wR R R=+,22'''wR R R=+方波输出幅值:om ZV V=±三角波输出幅值:212CM ZRV VR R=+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。
专业:电气工程及其自动化班级:学号:姓名:指导教师:开课时间:2011至2012学年第一学期成绩:开课学院:电气信息学院实验室:实验楼415室姓名:专业:电气工程及其自动化学号:实验三单级低频放大器实验时间:2011年11月1日一、实验目的:1.进一步熟悉几种常用低频电子仪器的使用方法。
2.掌握单级放大器静态工作点的调测方法。
3.观察静态工作点的变化对输出波形的影响。
4.学习电压放大倍数及最大不失真输出电压幅度的测试方法。
二、实验原理:放大器的的基本任务是不失真大的放大信号,即实现输入变化量的控制作用。
要使放大器正常工作,除了必须有保证晶体管正常工作的偏置电压外,还须有合理的电路结构形式和配置恰当的元器件参数,使得放大器工作在放大区内,即必须设置合适的静态工作点Q。
静态工作点设置过高,会引起饱和失真。
对于小信号单级放大器而言,由于输出交流信号幅度很小,非线性失真不是主要问题,可根据具体要求设置静态工作点。
例如希望交流信号幅度很小,噪声低工作点Q可适当选得低一些:如希望放大器增益高,工作点可适当选得高些。
如果输入信号幅度较大,则要保证输出波形不失真,此时的工作点应先在交流负载线的中点,以获得最大不失真的输出电压幅度。
图2.3.5为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i后,在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u o,从而实现了电压放大。
图2.3.5 共射极单管放大器实验电路在图2.3.5电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算CCB2B1B1B U R R R U +≈U CE =U CC -I C (R C +Re ) 电压放大倍数be LC V r R R βA // -=输入电阻R i =R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。
模电的实验报告模电的实验报告模电这门课程,它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解决书本上定理的课程以及锻炼学生们的动手操作能力。
下面是模电的实验报告,欢迎阅读!模电的实验报告1在本学期的模电实验中一共学习并实践了六个实验项目,分别是:①器件特性仿真;②共射电路仿真;③常用仪器与元件;④三极管共射级放大电路;⑤基本运算电路;⑥音频功率放大电路。
实验中,我学到了PISPICE等仿真软件的使用与应用,示波器、信号发生器、毫伏表等仪器的使用方法,也见到了理论课上学过的三极管、运放等元件的实际模样,结合不同的电路图进行了实验。
当学过的理论知识付诸实践的时候,对理论本身会有更具体的了解,各种实验方法也为日后更复杂的实验打下了良好的基础。
几次的实验让我发现,预习实验担当了不可或缺的作用,一旦对整个实验有了概括的了解,对理论也有了掌握,那实验做起来就会轻车熟路,而如果没有做好预习工作,对该次实验的内容没有进行详细的了解,就会在那里问东问西不知所措,以致效率较低,完成的时间较晚。
由于我个人对模电理论的不甚了解,所以在实验原理方面理解起来可能会比较吃力,但半学期下来发现理论知识并没有占过多的比例,而主要是实验方法与解决问题的方法。
比如实验前先要检查仪器和各元件(尤其如二极管等已损坏元件)是否损坏;各仪器的地线要注意接好;若稳压源的电流示数过大,证明电路存在问题,要及时切断电路以免元件的损坏,再调试电路;使用示波器前先检查仪器是否故障,一台有问题的示波器会给实验带来很多麻烦。
做音频放大实验时,焊接电路板是我新接触的一个实验项目,虽然第一次焊的不是很好,也出现了虚焊的情况,但技术都是在实践中成熟,相信下次会做的更好些。
而这种与实际相结合的`电路,在最后试听的环节中,也给我一种成就感,想来我们的实验并非只为证实理论,也可以在实际应用上小试身手。
对模电实验的建议:①老师在讲课过程中的实物演示部分,可以用幻灯片播放拍摄的操作短片,或是在大屏幕上放出实物照片进行讲解,因为用第一排的仪器或元件直接讲解的话看的不是很清楚。
《模拟电子技术》课程设计报告系另___________ 机电科学与工程系专业班级:____________小组成员:____________学生姓名:_______指导教师:王枫陈秀宏 ___________2011年12月31日河北科技师范学院欧美学院目录一、实验名称二、设计任务及主要技术指标和要求三、选题的目的和意义论述四、方案的可行性论证五、拟选方案的工作原理六、方案设计依据七、系统框图八、总电路图九、仿真结果图十、元件参数与元件种类十一、实验结果与误差分析十二、电路功能与特性总结目录十三、参考文献实验名称双向对讲机的设计设计任务及主要技术指标和要求采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路,实现甲、乙双方异地有线通话对讲;双向对讲,互不影响;电源电压+ 9V,功率w0.5W三、选题的目的和意义论述1.目的(1)通过实验了解集成功率放大器的原理以及不同电路形式功放电路特点。
(2)通过实验了解TDA2822集成功率放大器典型电路的应用。
(3)通过实验了解功率放大电路的主要技术指标和测试方法。
2.意义论述模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
本次实验课题为双工有线对讲机,完成对多路对讲机的设计、装配与调试。
讲话扬声器通过讲话多路开关把信号送入放大系统,然后经过听话多路开关送入用作听话的扬声器,如果讲话扬声器和听话扬声器的功能互换时,对应的地址也应互换。
系统中还设置禁止使用端,在不使用对讲系统时,该禁止端使讲话多路开关和听话多路开关停止工作。
交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据,两者同步进行,这好像我们平时打电话一样,说话的同时也能够听到对方的声音。
目前的交换机都支持全双工。
全双工的好处在于迟延小,速度快。
在实验理论过程中,我们既可以验证模拟电路理论的正确性和使用性,又可以在此过程中间发现理论中没有遇到过的问题,形成新的解决问题的思路。
通过试验方案的比较与调试,最终取得了成功。
实验准备1,使用函数信号发生器及直流稳压电源是应注意什么?答:应注意正确将函数信号发生器和直流稳压电源要注意要接地。
2,如何用示波器测量正弦波信号的频率和电压大小?答:看示波器的“v/div”和“T/div”对应示波器上的格子,读出电压的峰峰值U和周期,求出电压和频率。
3双踪示波器的“断续”和“交替”工作方式之间的差别是什么?4,晶体管毫伏表测出的是正弦波的什么值?如果波形不是正弦波,是否采用晶体管毫伏管来测量器电压值?答:测出的是正弦波的有效值,能。
5.晶体毫伏表与万用表的交流表电压档有何不同?答:晶体毫伏表测出的是电压的有效值。
交流表电压档测出的是电路中的瞬时电压。
实验一1测量静态工作点用何仪表?测量放大倍数用何仪表?答:测量静态工作点用万用表,测量放大倍数用晶体毫伏表。
2.如何正确选择放大电路的静态工作点,在调试中应注意什么?答:不断减小输出频率,和调节R调出正弦波,并调出最大不失真。
3测量R档数值,不断开于基极的连线,行吗?为什么?答:不行,因为会影响R的数值。
4.放大器的非线性失真在那些情况下可能出现?5.负载电阻R8变化时对放大器电路的静态工作点Q有误影响?对放大倍数Au有无影响?答:对静态工作点Q有影响,对放大倍数Au有影响。
实验二1.第二级的接入给第一级的电压放大倍数带来什么影响?为什么?答:减小了第一级的放大倍数2.二级单独工作是测出的电压放大倍数的乘积是否等于二级连接工作测得的总的电压放大倍数?答:不等于3.第一级的输出不经耦合电容C2,而直接接到第二级的基极,对电路的静态工作点有何影响?第二级有无负载对第一级的输出以及第一,第二级的静态工作点有无影响?答:会使第一级与第二级的静态工作点相互影响,第一级的集电极与第二级的基极等电势。
无影响4.为什么放大器在频率较低或较高时,电压放大倍数均要下降?答:放大器都有其放大的频率范围。
实验三:负反馈放大电路1·本实验属于什么类型的反馈?作用如何?答:电流并联负反馈2·如果要在实验三上的基础上(不增加放大倍数的级数)构成并联电流负反馈,应如何连线?实验四:差动放大电路1·差动放大器的差模输出电压是与输入电压的差还是和成正比例?答:与差成正比例2·当加到差动放大器两管基极的输入信号幅值相等,相位相同时,理想情况下的双端输出电压等于多少?答:输出电压为零3·差动放大器对差模输入信号起放大作用,还是起抑制作用?对共模信号呢?答:对差模信号起放大作用,对共模信号起抑制作用。
模拟电子技术实验第十一次实验波形发生电路实验报告2016.12.22一、 实验目的1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波。
2、 学会波形发生电路的调整和主要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、方波和三角波发生电路有多种形式,本实验采 用最常用且比较简单的几种电路来做分析。
1、RC 桥式正弦波振荡电路下图所示为RC 桥式正弦波振荡电路。
其中 RC 串并联电路构成正反馈支路, 同时起到选频网络的作用。
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正向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),且要求特性匹配,才能保持输出波形正、负半周对称。
R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
起振的幅值条件: R L-2 (具体推导见书第406页)R 1其中R^ R w R 2 (R a //r D ),D 是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,应当适当加大 Rw ;如波形失真严重,则应当适当减小 Rw 。
改变选频网络的参数C 或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。
2、方波发生电路电路的振荡频率:12 二RC由集成运放构成的方波发生电路和三角波发生电路,一般均包括比较电路和RC积分电路两大部分。
下图所示为由迟滞比较器及简单RC积分电路组成的方波-三角波发生电路。
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。
R i式中R =R'+R w',R2 =R2‘+R/'方波输出幅值:二V Z三角波输出幅值:V CM R^V ZR + 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,则可以通过改变Rf或Cf来实现振荡频率的调节。
3、三角波和方波发生电路如把迟滞比较电路和积分电路首尾相接形成正反馈闭环系统,如下图所示,则比较电路A1输出的方波经积分电路A2积分可以得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样既可构成三角波、方波发生电路。
方波幅值:V O M 、V Z 三角波幅值:V OM 二邑V ZR 2调节Rw 可以改变振荡频率,改变比值 R1/R2可以调节三角波的幅值。
三、实验设备与器件1、 土 12V 直流电源2、 交流毫伏表3、 双踪示波器4、 运算放大器 卩A741X 25、 稳压管 2CW231X 1 6 二极管 IN4148X 2 7、 电阻器等 8、 频率计四、实验内容1、RC 桥式正弦波振荡电路按图连接实验电路(1) 接通土 12V 电源,调节电位器Rw ,使输出波形从无到有,从正弦波到出现 失真。
描绘Vo 的波形,记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的 Rw 值,分 析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。
(2) 调节电位器Rw,使输出电压Vo 幅值最大且不失真,用交流毫伏表分别测 量输出电压V O 、反馈电压V+和V-,分析研究振荡的幅值条件。
(3) 用示波器或频率计测量振荡频率 fo ,然后在选频网络的两个电阻上并联同 一阻值电阻,观察记录振荡频率的变化情况,并与理论值进行比较。
(4) 断开二极管D2、D2,重复(2)的内容,将测试结果与(2)进行比较,分电路振荡频率:R 4R(R f R w )C rWATQ --------------------- [ -------- p析D1、D2的稳幅作用。
(5)RC串并联网络幅频特性观察:将RC串并联网络与运放断开,由函数信号发生器输入3V左右的正弦信号,并用双踪示波器同时观察RC串并联网络输入、输出波形。
保持输入幅值不变,从低到高改变频率,当信号源达到某一频率时,RC串并联网络输出将达到最大值(约IV),且输入输出同相位。
此时的信号源频率:f = fo =—1—2兀RC2、方波发生电路按图连接实验电路。
(1)将电位器Rw调至中心位置,用双踪示波器观察并描绘方波Vo及三角波Vc的波形(注意对应关系),测量其幅值及频率,记录之。
(2)改变Rw滑动点的位置,观察Vo、Vc幅值及频率变化情况。
把滑动点调至最上端和最下端,测出频率范围,记录之。
(3)将Rw恢复至中心位置,将一只稳压管短接,观察Vo波形,分析Dz的限幅作用。
3、三角波和方波发生电路按图连接实验电路。
(1)将电位器Rw调至合适位置,用双踪示波器观察并描绘三角波输出Vo及方波输出Vo'测其幅值、频率及Rw值,记录之。
(2)改变Rw的位置,观察对Vo、Vo'幅值及频率的影响。
(3)改变R1 (或R2),观察对Vo、Vo'幅值及频率的影响。
五、实验结果与总结1、RC桥式正弦波振荡电路(1)实验数据:Vo的波形:正弦波分析:Rw 越大,则反馈电阻Rf 越大,负反馈越弱。
当 Rf 过小时,负反馈太强, 使得电路无法起振。
当增大 Rf 时,负反馈减弱,电路开始满足起振条件,输出 正弦波。
当Rf 继续增大时,负反馈过弱,使得不再满足稳幅要求,输出波形发 生失真。
实验中 临界起振时的 Rw 为2.763k Q ,此时 Rf=Rw+R2+R3=19.963Q ,R2,与 ^-2的起振幅值条件相符。
引起偏差的原因可能是负反馈 回路的电阻或正反馈回路的电阻电容的实际值与理论值不同 (2)实验数据:输出电压Vo (V )反馈电压V+(V )反馈电压V- (V )R 1ID *«EWVRQMl_n_n_出现失真分析:振荡的幅值条件由实验数据可以看出,V+与V-之间有微小差别,V-比V+大0.277V 。
电路中,若要能够发生振荡,则必须满足 AF>1的幅值条件。
另外,发生振 荡时,F=1/3 (具体证明见后面),所以要求A>1/3。
(3)实验数据:其中计算值由公式f o1计算得到 2兀RC由实验数据可以看到,并联前和并联后的计算值都比测量值略高, 可能的原 因是实际的R 或C 值比理论值偏大。
同时,并联后的fo 的测量值和计算值都是1并联前的两倍,与公式fo — 相符。
2JT RC(4) 实验数据:分析:由实验数据可以看出,断开 D1、D2后,输出电压Vo 增大,反馈电压V+减 小,反馈电压V-有很微小的下降。
从实验数据可以体现出 D1、D2的稳幅作用。
D1、D2的稳幅作用:D1、D2通过改变运放的放大倍数来实现稳幅。
运放的 输出电压超过一定幅度时,负半周 D1导通,正半周D2导通,二极管正向导通 电压小,相当于减小反馈电阻,从而增强负反馈,减小放大倍数,实现稳幅。
(5)当频率为1.275kHz 时,输出电压达到最大值0.953V ,约为1V 。
且此时输入 输出波形同相位,如下图所示:R — R//^―jwC jwC1 13 j(wRC ) wRC幅频特性为当f=fo 时,F =1/3,输入与输出相位差为01.275kHz 与之前的测量值基本相等。
造成与计算值不同的可能的原因是实际的 R 或C 值比理论值偏大。
同时,输出电压的实际值为0.953V ,约等于3*( 1/3)=1V ,与理论相符。
12 - RC的理论计算值在前面已经提到过,是1.59kHz ,而测量值为 理论上:R//1 jwC令w ^RC ,有代入上式,有fo -2-RC1Ff 厂 3 j( - o) f o f相频特性为TDAAA■2、方波发生电路(1)Rw位置方波幅值Vo(V) 三角波幅值Vc( V) 方波频率(kHz)三角波频率(kHz)测量值测量值理论值测量值r理论值测量值「中间(21.5k Q )7.510 4.460 4.51 1.404 4.51 1.404最上端(42.5k Q ) 8.0007.180 1.0230.665 1.0230.665最下端(0.5 Q ) 7.330 2.00515.524 2.64515.524 2.645实验数据:频率的理论值通过12R f C f ln(1 2R2)R i计算得到可以看出,波的频率的测量值与理论值相差很大,的Cf、Rf、R1、R2值与理论电路图中不符。
波形图:Rw在中间位置可能的原因是实际电路中Rw最大(2)Rw变大时,方波和三角波的频率减小,幅值增大;Rw变小时,方波和三角波的频率增大,幅值减小。
频率的变化范围为:0.665kHz-2.645kHz分析:易知当Rw变大时,R1变小,R2变大,R2/R1变大;Rw变小时,R1 变大,R2变小,R2/R1变小。
所以,当Rw变小(变大)时,根据f = ______ R ______1 o4R(R f R w)C r可以得到,振荡频率fo增大(减小),三角波幅值减小(增大),方波幅值也有微小的减小(增大),但由于Vz的限制,变化很小。
(3)讨论二极管Dz的限幅作用: 短接一只稳压管后的波形:Rw最小R2R, R2VCM当输出电压(即方波)的幅值过大时,由于二极管的稳压作用,幅值会被限制在V N当Vo为正时,Dz1发挥稳压作用;当Vo为负时,Dz2发挥稳压作用所以它们可以保证较好地限幅效果。
3、三角波和方波发生电路(1)实验数据由数据可以看到,对于三组数据,频率的理论计算值都是是测量值的两倍左右,误差接近50%,可能的原因是R1或R2的对应电阻接错。
同时这印证了理论计算公式的合理性。
(2)波形图:Rw最大-10-Rw最小Li MSO220ZA tKJT* MCI L.i W!<OPE 益=.、J"Rw适中-11-(3)a. Rw变化时:由数据可以看出,Rw变大时,频率减小,方波与三角波幅值变化不大;Rw 变小时,频率增大,方波与三角波幅值变化不大。
这与理论计算公式相符:电路振荡频率:f° = --------- 1 -----------2R f C f In(1 +2只2)式中R =R'+R/,R2 =R2'+R/'方波输出幅值:二V Z三角波输出幅值:V CM R^V ZR十R2b. R1、R2变化时:波形图:初始R1 从10k Q 变到20k Q-12--13 -由实验数据发现,R1从10k Q 变到20k Q”与R2从20k Q 变到10k Q”两种 情况下,方波的幅值、三角波幅值与波的频率都基本相等, 这通过理论计算式可 以解释:方波幅值:V 0M '= V Z 三角波幅值:V OM ='vz&当R1、R2变化时,只要R1/R2增大,就会造成电路振荡频率减小,三角波 幅值增大,方波幅值基本不变。