实验5 RC正弦波发生器与波形变换产生电路设计
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专业:
实验报告 姓名:
学号:
日期:
课程名称:电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:
实验名称:波形发生器电路分析与设计 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:
一、实验目的和要求:
桥式正弦振荡电路设计
1. 正弦波振荡电路的起振条件。
2. 正弦波振荡电路稳幅环节的作用以及稳幅环节参数变化对输出波形的影响。
3. 选频电路参数变化对输出波形频率的影响。
4. 学习正弦振荡电路的仿真分析与调试方法。
B. 用集成运放构成的方波、三角波发生电路设计
1. 掌握方波和三角波发生电路的设计方法。
2. 主要性能指标的测试。
3. 学习方波和三角波的仿真与调试方法。
二、实验设备:
示波器、万用表
模电实验箱
三、实验须知:
1. RC桥式正弦波振荡电路,起振时应
满足的条件是: 闭环放大倍数大于
3,即 Rf >2R1,引入正反馈
3. RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率
:
RC桥式正弦波振荡电路,稳定振荡时应
满足的条件是: 电路中有非线性元
件起自动稳幅的作用
4. RC桥式正弦波振荡电路里 C的大小:
f0
1/(2
π RC)
C
5. RC桥式正弦波振荡电路 R1 的大小: 6. RC桥式正弦波振荡电路 R2 的大小:
R1=15kΩ R2= Ω
7.RC桥式正弦波振荡电路是通过哪几个 8.波形发生器电路里 A1的输出会不会
元器件来实现稳幅作用的 随电源电压的变化而变化
答:配对选用硅二极管 ,使两只二极 答:A1输出不会改变, 电源电压的变
管的特性相同,上下对称,根据振荡 化通过选频网络调节, 不影响放大和
幅度的变化, 采用非线性元件来自动 稳幅环节
改变放大电路中负反馈的强弱, 以实
现稳幅目的
8.波形发生器电路里 v01 的输出主要由谁 9.波形发生器电路里, R 和 C的参数大
模拟电子技术课程设计任务书
适用专业:测控专业
设计周期:一周
一、设计题目:波形发生器的设计
产生正弦波-方波-三角波函数转换器
二、设计目的
1、 研究正弦波等振荡电路的振荡条件。
2、 学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要电路指标的测试方法。
三、设计要求及主要电路指标
设计要求:设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。
1、方案论证,确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计,元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要电路指标
1、 正弦波信号源:信号频率范围20Hz~20kHz 连续可调;频率稳定度较高。信号幅度可以在一定范围内连续可调;
2、 各种输出波形幅值均连续可调,方波占空比可调;
3、 设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限,还可以进一步测出其输出电压的范围。
四、仿真需要的主要电子元器件
1、运算放大电路 2、滑线变阻器 3、电阻器、电容器等
五、设计报告总结
1、 对所测结果(如:输出频率的上限和下限,输出电压的范围等)进行全面分析,总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。
2、 分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、 给出完整的电路仿真图 。
4、 体会与收获。
2 正文
一、方案论证与比较
1.1 方案提出
方案一:由2M晶振产生的信号,经8253分频后,产生100Hz的方波信号。由锁相环CD4046和8253进行N分频,输出信号送入正弦波产生电路和三角波产生电路,其中正弦波采用查表方式产生。计数器的输出作为地址信号,并将存储器2817的波形数据读出,送DAC0832进行D/A转换,输出各种电压波形,并经过组合,可以得到各种波形。输出信号的幅度由0852进行调节。系统显示界面采用16字x1行液晶,信号参数由4x4位键盘输入,用户设置信息的存储由24C01完成。
模电实验波形发生器实验报告
模电实验波形发生器实验报告
实验名称:模拟电路波形发生器设计与制作
实验目的:
1. 了解正弦波、方波、三角波等基本波形的特性及产生方法;
2. 掌握模拟电路的基本设计方法和制作技巧;
3. 加深对电路中各元件的认识和使用方法;
4. 提高实际操作能力和动手能力。
实验原理:
波形发生器是一种模拟电路,在信号发生领域具有广泛的应用。常见的波形发生器包括正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器等。
正弦波发生器:正弦波发生器是一种周期性信号发生器,通过正弦波振荡电路产生高精度的正弦波信号。常见的正弦波振荡电路有RC,LC和晶体振荡管等。我们使用的正弦波发生器为Wien桥电路。
方波发生器:方波发生器属于非线性信号发生器,根据输入信号的不同,可以分为单稳态脉冲发生器、双稳态脉冲发生器和多谐振荡器等。我们使用的方波发生器为双稳态脉冲发生器。
三角波发生器:三角波发生器是一种周期信号发生器,通过将一个线性变化的信号幅度反向后输入到一个比例放大电路中,就可以得到三角波信号。我们使用的三角波发生器为斜率发生器。
实验步骤:
1. 按照电路原理图连接电路;
2. 打开电源,调节电压并测量电压值; 3. 调节电位器,观察波形在示波器上的变化;
4. 分别测量各波形的频率和幅值,并记录实验数据;
5. 将实验结果进行比较分析。
重点技术:
1. 电路连接技巧;
2. 相关工具的正确使用方法;
3. 电路元器件的选择和使用;
4. 测量和计算实验数据的方法。
注意事项:
1. 实验中使用电源时应注意电压值和电流值,避免短路和电源过载现象的发生;
2. 连接电路时应注意电路的接线和连接端子的位置,避免短路和错误连接的情况;
3. 在实验中应注意对电路元器件的选择和使用,确保电路的正常工作;
4. 测量和计算实验数据时应认真仔细,避免计算错误和实验数据异常的情况。
实验结论:
通过本次实验,我们成功设计和制作了正弦波发生器、方波发生器和三角波发生器。在实验过程中,我们掌握了模拟电路的基本设计方法和制作技巧,加深了对电路中各元件的认识和使用方法,并提高了实际操作能力和动手能力。同时,我们还比较分析了三种波形的特性,发现正弦波具有连续性、周期性和相位性等特点,方波具有幅度为常数、周期性和非连续性等特点,三角波具有斜率为常数、周期性和变化幅度连续等特点。本次实验对我们今后的学习和工作都有很大的帮助和参考价值。
1 实验五 RC串并联网络(文氏桥)振荡器
一、实验目的
1、 进一步学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件
2、 学会测量、调试振荡器
二、实验原理
从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用R、C元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号。
本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器,振荡器电路型式如图1所示。
振荡频率 RC21fOπ
起振条件 |A|>3
电路特点 可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。
三、实验设备与器件
1、 实验箱; 2、 函数信号发生器 ; 3、双踪示波器; 4、 毫伏表;
5、 数字万用表表; 6、振荡器印刷线路板。
四、实验内容
1、 RC串并联选频网络振荡器
(1) 按图1组接线路
图1 RC串并联选频网络振荡器
(2) 断开RC串并联网络,测量放大器静态工作点(对地点位)及电压放大倍数,填入表1。
1BU 1CU 1EU 2BU 2CU 2EU iU 0U VA
100mV
表1
(3) 接通RC串并联网络,并使电路起振,用示波器观测输出电压0U波形,调节Rf使获得满意的 2 正弦信号。
(4) 测量振荡频率,并与计算值进行比较,填入表2。
测量值f 计算值f
表2
(5) 改变R(在R两端并联上10K电阻)或C值,观察振荡频率变化情况。
(6) RC串并联网络幅频特性的观察
将RC串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC串并联网络,保持输入信号的幅度不变(约3V),频率由低到高变化,RC串并联网络输出幅值将随之变化,当信号源达某一频率时,RC串并联网络的输出将达最大值(约1V左右)。且输入、输出同相位,此时信号源频率为