运放在波形产生和阻抗变换方面的应用

1、 运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用1. 实验目的2.理论准备3.实验内容 4. 5.教师对实验结果的检查 注意事项 6.总结报告要求 运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用 一、实验目的 1.进一步熟悉和巩固集成运放的使用。 2.熟悉振幅比和相位差的测量 。 3.学习负阻的测量方法。 4.学习用示波器测量电路的过渡特性，进一步掌握示波器的使用。 5.加深对RLC二阶电路的方波响应的理解。 运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用二、理

2、论准备二、理论准备1.正弦波振荡器 文氏电桥正弦波振荡器由RC串、并联选频网络和同相放大电路组成，见图8-1。图8-1R2+UOR1RRC CcUiUF稳幅电路 图中左边部分为RC选频网络，亦即反馈网络， 图中右边部分是一个同相放大器，用集成运算放大器构成。 振荡条件是：UO和Ui同相 且UO=3Ui(即R2/R1=2) 稳幅电路是利用二极管正向电阻的非线性来实现稳幅。实验证明，当R3与二极管的正向电阻接近时，对稳幅和改善波形失真都有较好的效果，通常选R3为几千欧。R3图 8-2运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用2.方波发生器 能产生方波的电路有多种，本实验采

3、用图8-3所示方法。 图中R1、R2构成正反馈，运放交替地翻转，电容C交替地充、放电一直循环下去即可产生周期性的方波。图8-3运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用3.负阻抗变换器 图8-4为集成运放构成的负阻抗变换器电路。作用是实现负阻抗的变换。当在22端口接上电阻RL时，从11端口看进去就是负的阻值。 从另一个角度看，当在11端口接上内阻为RS和电压为US的电源时，从22端口看进去，等效电路为具有负内阻的含源支路，如图8-5.图8-4图8-5运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用4.二阶电路的零状态响应 图8-6为RLC串联电路，

4、它是一个典型的二阶电路。此电路的微分方程为：此方程的解答视参数不同分为当R2L/C 时，响应是非振荡的。当R2L/C 时，响应为减幅振荡的。当R=0时，响应是等幅振荡的。当R0时，响应是增幅振荡的。图8-6图8-7运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用 为在示波器上观察到稳定、重复的波形，我们用周期性方波作为RLC电路的输入电压，让电容周期性地充电和放电，以便得到重复的周期波形，如图8-8所示。图8-8运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用三、实验内容三、实验内容1.正弦波振荡器用LM324搭接你所设计的正弦波振荡器。将系统闭环，接好

5、稳幅电路，观察系统是否产生振荡。若产生振荡画下振荡波形，测出并记下振荡频率。去掉稳幅电路观察输出波形，体会稳幅电路作用。运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用2.用伏安法测量图8-9所示具有负内阻电压源的输出特性搭接下图电路，RL在240 之间取10个点测输出电压。将测量结果列表，算出其开路电压和内阻。图8-9运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用 3. 方波发生器 方波发生器要求幅度、频率均可调且要有带载能 力（思考：如何实现带载能力？）。 用LM324搭接你所设计的满足上述条件的方波发生器。 将方波发生器的输出调成 f=400HZ

6、,UP-P=1.5V。运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用4.搭接图8-10电路，用示波器观察uc(t)的波形。 逐渐从0到大改变电阻箱的阻值，观察方波正半周uc波形的变化，画下等幅、增幅、减幅三个波形，记下相应的电阻值。图8-10运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用四、注意事项四、注意事项 1.正、负电源的接法 2.运放的正、负电源不要接反。 3.运放的输入、输出端不要接错。 4.改、换电路一定要关电源。运放在波形产生和阻抗变换方面的应用运放在波形产生和阻抗变换方面的应用五、五、教师对实验结果的检查教师对实验结果的检查 1.正弦波振荡器的振荡波形。 2.负内阻电压源输出特性最大输出电压点。 3.f=400HZ,UP-P=1.5V的方波波形。 4.二阶电路等幅、增幅、减幅三个波形。六、总结报告要求六、总结报告要求 1.写出用示波器测量振幅比、相位差的方法。 2.以实验的亲身体会，说明振荡器稳幅电路的作用。