实验九波形发生器仿真实验报告

1、南昌大学实验报告学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型：验证 综合 设计 创新 实验日期：2017.12.25实验成绩:实验九波形发生器实验目的1学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。2、学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。实验原理RC桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）：W1J3 0/10KJ .-R2 - WV-血'?tJkC7 43 嗚-Kt-yA -UAMICUR1则£)M V :IQfcU . . ii u d a > b' j ! d - - . d a > h j u d .4 图2-1 RC桥式正弦波振荡器原理图RC串并

2、联电路构成正反馈支路，同时兼作选频电路，、及二极管等元件 构成负反馈和稳幅环节。调节电位器，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、正向电阻的非线性特性来实现稳幅。、采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正负 半周对称。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-起振的幅值条件-式中，为正向导通电阻。调整反馈电阻（调节），使电路起振，且波形失真最小。如果不能起振，则 说明负反馈太强，应该适当加大。如果波形失真严重，则应该适当减小。方波发生器: 12.0VA741CDI2.0VRfiriknFtwr 4210DIR

3、2 lOkQ图2-2方波发生器原理图由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。如图所示，滞回比较器及简单RC积分电路组成的方波三角波发生器。特点是线路简单，但是三角波的线性度较差。主要用于产生方波，或者对 三角波要求不高的场合。电路振荡频率 式中方波输出幅值三角波输出幅值调节电位器（即改变 ），可以改变振荡频率，但三角波的幅值也会随之变 化。如果想要互不影响，则可以通过改变 或者来实现振荡频率的调节。三角波和方波发生器：如果把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，则比较器输出的方波经积分器 积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波， 这

4、样即可构成三角波、方波发生器。由于采用运放组成的积分电路，因此可实现 恒流充电，使三角波线性大大改善。电路振荡频率 方波幅值三角波幅值调节可以改变振荡频率，改变-比值可以调节三角波的幅值。三、实验设备与器件1、12V直流电源 2 、双踪示波器 3、交流毫伏表 4 、频率计5、集成运算放大器UA741X 26、二极管1N4148X27、稳压管2CW231X 1,电阻器，电容器若干四、实验预习RC桥式正弦波振荡器仿真图:10KQ R?-wvvnn幵箱图4-1临界起振 VCC三谐测尖宜CTHDJOOB7%.adai竺二控件显丁停止呈占刘幸1分霹朗率t匸T.Tektron iix 示jfiit XSC

5、2Thklronlii IL 宀 2024 m 二器"641扭.Iwwr阳叭AAJ，£1.圍>Fr#K oI t!Il，b?KW fg*I15E VI snJ制1 DOO0.寸 ®H8Z nu西TriDE 诉 UJ-*UE n.39X3lefc§=二孑匚4Mi 丄ICNIH 一>彳UDS>10I耳 L -oolHn; T二二二厂 m白L雯-?1-*-*J J JLI13亡 aOAM水 wywCXI4®SH-nt我期曹m卅二呼河一w-kTSL* CPIOf u -2S>A/w->V.- k ¥ T=s

6、63;J A1 =f1rTx'sFJ>3*fsir-IL-川UA M-ICDs2常2J26V23VEli*7 452图4-5选频网络再并联电阻R图4-4最大不失真图4-7断开二极管时最大不失真aiHJiflf n?、I丿供 一 ：1W1-.：一.-.：-,:1111 HN414JSni I7-卜、-.H3«*卜、囂I r utv 西旳 *3% .21f.*. u(伽7 :C2 XHK.JIR472Mmlit.UV vcc卜卜 iijAF4irnDI lhl*1HR4- intnUA741Ci>inn：T出心心示我弄買HvairDivehi i4* i jNn ni

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8、仿真结果可以看出，负反馈减弱到一定值时，才能起振。调节能够改变，也就是说增大，从而间接增大，减弱负反馈，起振。当增大到一定值时， 输出波形会失真。(2)最大不失真情况下，测得符合幅值平衡条件(3) 并联电阻后频率变为原来的两倍。(4) 断开二极管之后，测量得出幅值变化范围增大。可知二极管有稳幅作 用。方波发生器仿真图：. .lRf: ：:： VEE X问1S0VC1UA741CDFU-AAA45,1kQR1 lOkORw WkOKey- A10kOr.IDkO1?0VCl：D.1jjFRf"Wv10k£lVEERwIWklruiiK图4-9电位器在最下端UA741CD12.

9、0VR9Tektronix a-xsci!Mdrstk“ 皿十r“hWVCl：01hfVCC-AMiS 1kQRw图4-10电位器在最上端九讪匚讪.丁碱雄XSCI3&9C1r iekiniftix"TrwMEASU=tEI o*Mi卜忖F-H图4-11短接一只稳压管仿真结果分析：能够使输出电压 被稳定在土，保持恒定。三角波和方波发生器 波形图：仿真结果分析： 经过调节电阻，可知:1改变的位置会影响 和，减小，减小， 增大,2、改变的位置会影响和，减小，减小， 增大3、改变的位置会影响和，减小，增大， 减小五、实验结果与分析波形图:RC桥式正弦波振荡器图5-1临界起振图5-2最

10、大不失真图5-3失真实测结果分析：1由于实验箱上的10k Q电位器损坏，所以选用了 100k Q电位器，因此不 能微调，稍微拧一下旋钮，阻值就会发生很大的变化，所以无法很精确地找到临 界起振和最大不失真情况。我测得的临界起振时，最大不失真时，失真时。从实验结果可以看出，负反馈减弱到一定值时，才能起振。调节能够改变，也就是说增大，从而间接增大，减弱负反馈，起振。当增大到一定值时， 输出波形会失真。，符合幅2、最大不失真情况下，测得值平衡条件3、实验箱上没有足够的10kQ电阻进行实验，所以无法操作。4、断开二极管之后，测量结果与（1）基本没有差别。后经测试，发现选用 的二极管均已损坏。方波发生器波

11、形图：, 17:石"MEASURE CH1 均方根值 2.34VCH?CH1 频率 135.9HJ图5-4电位器在中点R跚a"也勺戢M Pus: 0.000sH-图5-5电位器在下端图5-6电位器在上端图5-7短接一只稳压管图5-8fek .J I. iJTfig'dM Pas: 0,000s MEASURE厂 F F ' T L* 1 F II .厂 F i r 八 IT |F 丁 IT *| 耳、牛U上J匚均去根佰:3/1 讯SI-r-Ir.Hi实验结果分析：1 、当调到最上端时，频率最小，调到最下端时，频率最大。实测频率范围 151.0Hz-216.9Hz，与仿真结果出入很大。主要是由于实验