實(shí)驗(yàn)九波形發(fā)生器仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告資料

RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）：RC橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器）：南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué)號(hào): 專業(yè)班級(jí)：實(shí)驗(yàn)類型：■驗(yàn)證口綜合口設(shè)計(jì)□創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)日期：2017.12.25 實(shí)驗(yàn)成績:實(shí)驗(yàn)九波形發(fā)生器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)用集成運(yùn)放構(gòu)成正弦波、方波和三角波發(fā)生器。2、學(xué)習(xí)波形發(fā)生器的調(diào)整和主要性能指標(biāo)的測試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理圖2-1RC橋式正弦波振蕩器原理圖RC用并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時(shí)兼作選頻電路， ％、亂、以及二極管等元件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器 可以改變負(fù)反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管 。卜出正向電阻的非線性特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。0卜處采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正負(fù)半周對(duì)稱。魚的接入是為了削弱二極管非線性的影響， 以改善波形失真。電路的振蕩頻率"=工，. 起振的幅值條件好2式中件=口卬+以+（口3/"門），”為正向?qū)娮?。調(diào)整反饋電阻勺（調(diào)節(jié)打⑴，使電路起振，且波形失真最小。如果不能起振，則說明負(fù)反饋太強(qiáng)，應(yīng)該適當(dāng)加大Rf。如果波形失真嚴(yán)重，則應(yīng)該適當(dāng)減小修方波發(fā)生器："T-1S0V、ClikQiM幅AKSOJ圖2-2方波發(fā)生器原理圖由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波發(fā)生器和三角波發(fā)生器，一般均包括比較器和 RC積分器兩大部分。如圖所示，滯回比較器及簡單RC積分電路組成的方波三角波發(fā)生器。特點(diǎn)是線路簡單，但是三角波的線性度較差。主要用于產(chǎn)生方波，或者對(duì)三角波要求不高的場合。f0= .即 I￥電路振蕩頻率 珥十片）式事R1=R1+R.R飛方波輸出幅值u^=±0 三角波輸出幅值4tl二七不。調(diào)節(jié)電位器反山（即改變汽〃/），可以改變振蕩頻率，但三角波的幅值也會(huì)隨之變化。如果想要互不影響，則可以通過改變M或者。來實(shí)現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。三角波和方波發(fā)生器:圖2-3三角波和方波發(fā)生器原理圖如果把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)， 則比較器月］輸出的方波經(jīng)積分器為積分可得到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動(dòng)翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。由于采用運(yùn)放組成的積分電路，因此可實(shí)現(xiàn)包流充電，使三角波線性大大改善。電路振蕩頻率fo二麗含宙 方波幅值三角波幅值,■調(diào)節(jié)凡可以改變振蕩頻率，改變［比值可以調(diào)節(jié)三角波的幅值。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、±12V直流電源 2、雙蹤示波器 3、交流毫伏表 4、頻率5、集成運(yùn)算放大器UA741X2 6、二極管1N4148X27、穩(wěn)壓管2CW231X1,電阻器，電容器若干四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)RC橋式正弦波振蕩器仿真圖：總苣漱未目fTHDInokn:■::tn-A^V- m)in1■..―"rijbv：■'R3''_VA—ZkQJigkQKev^A：UH：*1；4M補(bǔ)1gKic ZJvcc;；；1WJ：00B7%于本埔￥XDA1L停J.X蛇：|腔件H航際市I3.25dT5J74AD受黑…顯不Tektronix示菌器XSC2□□□□□圖4-1臨界起振 即=8的QUa=5.01Vf=15。”?/*\ ?|T.S1M.D%，別母"_ i/ v???.總借波共具tTHU2531%V：1B7V浦XI443VI_TT?"*_?uJi7&V!?ylEEr-ixy.jjav?KOEM1#■V飛加-6PJ￥19Sme[5L□□Qo后KeL』圖圖4-2最大不失真心=&做QUQ=7.36Vf=158"z圖圖4-4最大不失真人二7361VU+=2453小=2.428V圖圖4-4最大不失真人二7361VU+=2453小=2.428V10kC.K2—MAr-

-V1JD.4.806%基本頻率.1J.CV.,U1勢能嘛率13.25H倬止THDo*OLTaCi!rCH，麗-ir：■.水工Midi4M%.Key-AIMF?ICD--J二口二：沁門：■VTCJUC3.PQ^'iQteCwRMS圖4-3失真心=95kG%=7.Wf=157小之453V■11.4-n國圖4-5選頻網(wǎng)絡(luò)再并聯(lián)電阻Rf=317Hz圖4-7斷開二極管時(shí)最大不失真 從產(chǎn)工超4爐〃，=2.481VU=2A3^V圖4-7RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò) U尸3ya=0.9077fo=GflJ%GflJ%仿真結(jié)果分析⑴ 臨界起振時(shí)，凡H&02A。，最大不失真時(shí)， 凡.=8,6々。，失真時(shí)七=9,5AQ0從仿真結(jié)果可以看出，負(fù)反饋減弱到一定值時(shí)，才能起振。調(diào)節(jié)心能夠改變Rf,也就是說增大府?從而間接增大總兒減弱負(fù)反饋，起振。當(dāng)田“增大到一定值時(shí)，輸出波形會(huì)失真。最大不失真情況下，測得Uo=7.361VtU+=2453VtU.=2.428川3.004符合幅值平衡條件..=,=1+.之3。并聯(lián)電阻后頻率變?yōu)樵瓉淼膬杀?。斷開二極管之后，測量得出幅值變化范圍增大?？芍O管有穩(wěn)幅作用。方波發(fā)生器仿真圖：RfXw1OkQ口12okR1圖4-9電位器在最下端!!=L11Vf70=5.31Kf=GSlIizRf 1Tektrcrni?示而U-XSL"MdHniK”號(hào)womIW哪….，12OVRI10kQ；：：：：RfXw1OkQ口12okR1圖4-9電位器在最下端!!=L11Vf70=5.31Kf=GSlIizRf 1Tektrcrni?示而U-XSL"MdHniK”號(hào)womIW哪….，12OVRI10kQ；：：：：1OKQVEE --12jOVUA741CDVCCRhT---..-Key*A圖4-10電位器在最上端 及二之3V以二5.3Wf=300Hx圖4-8電位器在中點(diǎn)U=1MVUo圖4-8電位器在中點(diǎn)-12OV12GVRsS1KQ.Rt.IIA741CD■■二］口KCl-VA ICkQTt'iCJR2iQk口Rw10kQK松“圖-12OV12GVRsS1KQ.Rt.IIA741CD■■二］口KCl-VA ICkQTt'iCJR2iQk口Rw10kQK松“圖4-11短接一只穩(wěn)壓管 兒二23”『二304股仿真結(jié)果分析：。片能夠使輸出電壓4被穩(wěn)定在±。/,保持恒定三角波和方波發(fā)生器波形圖：圖4-12 3—二.；【一 沼七；-*仿真結(jié)果分析：經(jīng)過調(diào)節(jié)電阻，可知：1、改變小的位置會(huì)影響心和？，以減小，U1減小，f增大2、改變力的位置會(huì)影響&和I%減小，幾減小，「增大

3、改變&的位置會(huì)影響4和f,電減小，兒增大，僦小五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析波形圖:RC橋式正弦波振蕩器波形圖:RC橋式正弦波振蕩器圖5-1臨界起振 Uo=7AW『=10&2，屋圖5-2最大不失真小=21，僦04=7.刈/f/4=2377U=2.35V圖圖5-5電位器在下端 以二152y九=3、腳f=216.9HH圖5-3失真%-24.56kQ實(shí)測結(jié)果分析：1、由于實(shí)驗(yàn)箱上的10kQ電位器損壞，所以選用了100kQ電位器，因此不能微調(diào)，稍微擰一下旋鈕，阻值就會(huì)發(fā)生很大的變化，所以無法很精確地找到臨界起振和最大不失真情況。我測得的臨界起振時(shí),&.=19.92AQ,最大不失真時(shí)，|&=2L98AQ失真時(shí)息=24.56AQ。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，負(fù)反饋減弱到一定值時(shí)，才能起振。調(diào)節(jié)服?能夠改變也就是說增大心,，從而間接增大減弱負(fù)反饋,起振。當(dāng)凡丫增大到一定值時(shí)，輸出波形會(huì)失真。2、最大不失真情況下，測得4=7.28匕〃+=2371/a=N35U上二3.0717,符合幅值平衡條件，=：=1+於33、實(shí)驗(yàn)箱上沒有足夠的10kQ電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以無法操作。4、斷開二極管之后，測量結(jié)果與（1）基本沒有差別。后經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)選用的二極管均已損壞。波形圖:方波發(fā)生器MEA均方根值圖5-4電位U.=2.34V%=4,30Vf=195.84/23聊

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頻率

m.sniIF均方根力1.62V器在中點(diǎn)圖5-6電位器在上端(/c=2,747Ua=4.32Vf=151.0〃/圖5-7短接一只穩(wěn)壓管 =4,90Vf=l27.7Ha實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:1、當(dāng)總火調(diào)到最上端時(shí)，頻率最小，調(diào)到最下端時(shí)，頻率最大。實(shí)測頻率范圍151.0Hz-216.9Hz,與仿真結(jié)果出入很大。主要是由于實(shí)驗(yàn)板有部分元件已經(jīng)損壞。2、穩(wěn)壓管短接后，方波輸出電壓增大，超