【电子教案--模拟电子技术】第七章波形发生电路
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实验名称:实验七波形发生器电路分析班级:学号:姓名:指导教师:成绩:评阅时间:1. 实验目的及实验设备(1)掌握典型矩形波发生电路的工作原理,研究输出波形占空比与元件参数的关系。
(2)掌握典型三角波波发生电路的工作原理,研究输出波形与元件参数的关系。
(3)实验设备:PC及Multisim仿真软件。
2. 实验原理(1)矩形波产生电路设某一时刻输出电压uO=+UZ,则同相输入端电位uP=+UT。
uO通过R3对电容C正向充电,如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐升高,当t趋近于无穷时,uN趋于+UZ;一旦uN=+UT,再稍增大,uO就从+UZ跃变为-UZ,与此同时uP从+UT跃变为-UT。
随后,uO又通过R3对电容C放电,如图中箭头所示。
反相输入端电位uN随时间t增长而逐渐降低,当t趋近于无穷时,uN趋于-UZ;一旦uN=-UT,再稍减小,uO 就从-UZ跃变为+UZ,与此同时,uP从-UT跃变为+UT,电容又开始正向充电。
上述过程周而复始,电路产生了自激振荡,其中矩形波的周期为T=2RCln(1+2R1/R2)。
(2)三角波发生电路下图将方波电压作为积分运算电路的输入,在积分运算电路的输出就得到三角波电压。
在实用电路中,将方波发生电路中的RC充、放电回路用积分运算电路来取代,滞回比较器和积分电路的输出互为另一个电路的输入,如下图所示。
其虚线左边为同相输入滞回比较器,右边为积分运算电路。
滞回比较器输出为方波,经积分运算电路后变换为三角波,波形如下图所示。
振荡频率为,调节电路中R1、R2、R3的阻值和C的容量,可以改变振荡频率。
而调节R1和R2的阻值,可以改变三角波的幅值。
3、实验内容:(1)如矩形波产生电路原理描述中所示电路图,如果取C=10uF,自行确定其他元件参数,设计周期为20ms 的矩形波电路,并用示波器观测验证。
(2)如三角波产生电路原理描述中所示电路图,取Uz=7V,R1=R2=20KΏ,C=0.1uF, R4=5 KΏ, 试计算输出三角波的频率,并用示波器观测验证。
学院《电子技术》课程设计报告题目波形信号发生器的设计姓名:学号:专业:班级:指导教师:职称:——学院——系2011年9月目录1 绪论 (1)1.1课题的目的 (1)1.2设计任务和要求 (1)2 总体设计方案 (2)2.1课题分析 (2)2.2设计步骤 (2)2.3设计方案 (3)3 主要器件简介 (3)3.1LM324的功能 (3)3.2电阻和电位器 (4)3.3电容 (4)3.4二极管和稳压管的识别和接法 (5)4 单元电路设计与计算 (5)4.1正弦波发生器 (5)4.2方波-三角波发生器 (6)5 系统总电路图 (8)6 仿真分析与安装调试 (8)6.1仿真分析图 (8)6.2安装调试 (9)6.3调整过程及波形分析 (9)7 总结 (9)参考文献 (18)附录 (19)波形信号发生器1 绪论波形信号发生器亦称函数信号发生器,作为实验用信号源,是现今各种电子电路设计实验应用中不可缺少的仪器设备之一。
目前市场上出现的波形发生器多为纯硬件搭接而成,且波形有限,多为锯齿波、方波、正弦波、三角波等。
信号发生器作为一种常见的电子设备仪器,传统的仪器完全可以由硬件电路搭接而成。
如采用555振荡器产生的正弦波、方波、三角波的电路是可取的路径之一,不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差,控制难度大,调节范围小,电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究及生产实践过程中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而有硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意,而且由于低频信号用到的RC很大;大电阻,大电容制作上由困难,参数的精度难以保证;体积大,漏电,损耗显著更是其致命的弱点,一旦需求的功能增加,则电路的复杂程度会大大增加。
1.1 课题的目的课程设计是在校大学生素质教育的重要环节,是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
通过课程设计,学生巩固和加深对电子电路基本知识的理解,了解集成运算放大器在振荡电路方面的运用;通过对运算放大器构成的比较器、方波-三角波发生器电路的实验研究,熟悉集成运算放大器非线性应用及基本电路的调试方法。