基于运放的信号发生器

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实验十 基于运放的信号发生器实验(400HZ~100KHZ)

实验十 基于运放的信号发生器实验(400HZ~100KHZ)

任务书【实验名称】基于运放的信号发生器设计【设计任务】本课题要求使用集成运算放大器制作正弦波发生器,在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电路。

【设计要求】1、采用经典振荡电路,产生正弦信号,频率范围400Hz~100kHz2、双电源供电3、信号经过放大、驱动电路,可在1KΩ负载条件下:(1)正弦波最大峰-峰值3V,幅值可调,谐波失真小于3%【提供元器件】1、运算放大器LM3244、二极管5、电阻电容电位器同轴电位器一设计思路与解决方法模电实验报告设计要求①:采用经典振荡电路,产生正弦信号,频率范围100Hz~100kHz解决方案:使用运算放大器LM324,组成由基本放大电路,选频网络,正反馈网络构成的经典振荡电路,产生自激振荡的正弦波。

使用同轴电位器,对信号的频率范围进行调节,使其在100Hz~100kHz时可产生幅值不变的正弦波。

设计要求②:双电源供电解决方案:选取数电箱的两个15V电压输出,将第一组的+15V端接在LM324的4管脚(即运放器的Vcc端);第一组的-15V接在第二组的+15V端,再将第二组的+15V端接地;第二组的-15V端接在LM324的11管脚(即运放器的GND端)设计要求③:信号经过放大、驱动电路,可在1KΩ负载条件下:(1)正弦波最大峰-峰值3V,幅值可调,谐波失真 3%2.1经典振荡器部分经典振荡器部分由基本放大电路,选频网络,正反馈网络组成。

其中,基本放大电路作用:使电路获得一定幅值的输出量;选频网络作用:确定电路的振荡频率,保证电路产生正弦波振荡;正反馈网络作用:在振荡电路中,当没有输入信号的情况下,输入正反馈信号作为输入信号。

一.实验原理振荡电路有RC正弦波振荡电路、桥式振荡电路、移相式振荡电路和双T网络式振荡电路等多种形式。

其中应用最广泛的是RC桥式振荡电路,电路如图1. 电路分析RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成,图中RC 选频网络形成正反馈电路,决定振荡频率0f 、1R 、f R 形成负反馈回路,决定起振的幅值条件,该电路的振荡频率,D1、D2为稳压管。

基于集成运放的信号发生器设计与仿真

基于集成运放的信号发生器设计与仿真
21 0 1年 9
电 子 测 试
EL ECT R0N I C T EST
第 9期
Se 201 p. 1 No. 9
基 于集成运放 的信 号发生器设 计 与仿真
单新云 ,郝晓 剑 ,姜三 半 ,周汉 昌 中北大 学仪器科学与动态测试教育部重 点实验 室 山西 太原 0 0 5 30 1
0 引言

信 号发 生器 在 电路 实验 和 设 备检 测 中有着 十 分重
要 的 作 用 。本 文 将 讨 论 应 用 L 0 集 成 运 算 放 大 器 M3 1
1 e
构 成 多种 信 号 发 生 器 , 实 现 以 下指 标 : 产生 正弦 并 能
波 、方波和 三角波 3 周期性波形 ; 出信号 频率范 围 种 输
能灵活进行频 率与波形 的选择 、使用方便 。 关键词 :L 0 ;E A仿真 ;温度 扫描 ;频率 ;幅度 M3 1 D
中图分类号:T 0 N72 文献标识码: B
D e i nd i u a i i na ne a or ba e sgn a sm l ton of sg lge r t s d on i e r t d pe a i nt g a e o r tona m plfe la i r i
摘要 :信号发生器在 电子 电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。本文介绍了一种基于L 0集成运放信 M3 1 号发生器的设计方法 ,其中信号产生电路模块由积分器和比较器构成 ,并 利用差分放大器的差模传输特性对信 号变换 , 而输出三角波 、方波和 正弦 波。最后通过Poe 9 电路进行仿真 , 从 rt9对 i 仿真 结果表明所设计 电路完全 满足设 计要 求。本设计具有输 出频 率范围宽 、信号波形失 真度低 、频率稳定度 高等特点 ,并且输入 电压可 调,

运算放大器组成函数信号发生器《模拟电路》课程设计报告

运算放大器组成函数信号发生器《模拟电路》课程设计报告

《模拟电路》课程设计报告运算放大器组成函数信号发生器设计时间2008年1月目录一、设计任务与要求 (2)二、方案设计 (3)三、各部分电路设计 (4)四、总原理图 (9)五、安装与调试 (10)六、电路的实验结果 (12)七、实验心得 (14)八、参考文献 (14)一、设计任务与要求1.1.设计目的1.掌握电子系统的一般设计方法2.掌握模拟IC器件的应用3.培养综合应用所学知识来指导实践的能力4.掌握常用元器件的识别和测试5.熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法1.2.设计任务运算放大器设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器1.3.课程设计的要求及技术指标1.设计、组装、调试函数发生器2.输出波形:正弦波、方波、三角波;3.频率范围:在10-10000Hz范围内可调;4.输出电压:方波UP-P≤24V,三角波UP-P=8V,正弦波UP-P>1V;二、方案设计2.1. 原理框图2.2.函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。

根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。

为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。

产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。

本课题采用先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。

本课题中函数发生器电路组成框图如下所示:由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。

实验十 基于运放的信号发生器设计

实验十 基于运放的信号发生器设计

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北京工业大学 电子技术课设实验报告
图 2.4.20 单电源供电电路图 3. 扩大频率范围 主要就是通过文氏桥振荡电路的串并联谐振的电容、 电阻, 实现频率的调节。 电阻为微调、电容为粗调。频率的计算公式: 择,扩大频率范围。 4.显示电路 可利用数电实验的时间积分电路和计数器电路,实现频率的显示。 ,通过对电容电阻的选
图 2.4.6 实际电路图 5
北京工业大学 电子技术课设实验报告 波形图如下:
图 2.4.7 振荡电路波形图
(二)过零比较器
利用电路的自激振荡产生正弦波后在输出端连一个比较器就可以得到方波信 号。 过零比较器的电路图如下图所示
图 2.4.8 过零比较器电路 在实用电路中为了满足负载的需要,常在集成运放的输出端加稳压管限幅电路, 从而获得合适的 UOL 和 UOH,电路图如下:
图 2.4.1 文氏桥振荡电路 2
北京工业大学 电子技术课设实验报告 1.工作原理 (1)放大电路 正弦波发生条件: 起振条件: | AF | 1 幅值平衡条件: A F 2n (2)选频网络及正反馈网络:两组 R、C 为串、并联选频网络,接于运算放大器 的输出与同相输入端之间,构成正反馈,以产生正弦自激振荡。R3、RW 及 R4 组 成负反馈网络,调节 RW 可改变负反馈的反馈系数,从而调节放大电路的电压增 益,使电压增益满足振荡的幅度条件。 (3)稳幅环节:由于 U0 和 Uf 具有良好的线性关系,所以为了稳定输出电压的 幅度,一般在电路中加入非线性环节。当输出电压的幅度较小时,电阻 R4 两端 的电压低,二极管 D1、D2 截止;当输出电压的幅度增加到一定程度时,二极管 D1、D2 在正负半周轮流工作,其动态电阻与 R4 并联,使负反馈系数加大,电压 增益下降。输出电压的幅度越大,二极管的动态电阻越小,电压增益也越小,输 出电压的幅度保持基本稳定。如下图:

信号发生器 运放 AD 51单片机

信号发生器 运放 AD 51单片机

摘要光强检测系统以STC89C52单片机为核心,结合光敏电阻(用信号发生器代替),按键,LED灯指示,以及1602液晶显示,来实光强检测的功能设计。

该设计通过检测光敏电阻两端的电压来计算光敏电阻的阻值,然后再将阻值转换成光强。

由于使用信号发生器代替光敏电阻,所以显示的是电压,不是光强。

系统中的按键可以设定阈值,当光强大于该阈值,则闪烁LED以提示。

该系统设计分为硬件设计与软件设计,由设计原理图,布线,进行焊接,根据任务目标编程等子过程组成。

整个课程设计过程,在发现问题与解决问题中完成,并且加深了我们对单片机与运算放大器的认识。

关键词:STC89C52、PCF8591、1602液晶、LM324。

目录一、绪论 .................................................................................................................. - 2 -1.1课题概述 (2)2.1设计任务 (3)2.2系统设计思路 (3)2.3系统设计框图 (3)三、硬件设计 .......................................................................................................... - 4 -3.1主单片机STC89C52部分 (4)3.2液晶模块 (5)3.3PCF8591 (5)4. LM324运放电路................................................................................................. - 6 -五、PCB板.............................................................................................................. - 8 -六、设计总结与心得体会 ...................................................................................... - 8 -七、参考文献 .......................................................................................................... - 9 - 附录一系统原理图: .......................................................................................... - 10 - 附录二实物图 ...................................................................................................... - 11 - 附录三源程序: .................................................................................................. - 12 -一、绪论1.1课题概述光强的检测是科研和企业生产中经常需要检测的一个重要参数,对于工农业生产具有重要意义,为了更好的利用光来提高生产产值,需要精确的测量光强。

基于LM324运放的综合设计与应用实验报告

基于LM324运放的综合设计与应用实验报告
3.设计一个加法器对图中Ui1和Uo1进行处理,要求加法器的输出电压Ui2 = 10Ui1+Uo1。
4.设计一个选频滤波器,将Ui2信号中的Uo1频率分量滤除,滤波器输出信号Uo2应为峰峰值等于9V的正弦信号,用示波器观察无明显失真。
5.将Uo1和Uo2送入自制比较器,其输出端在1KΩ负载上应得到峰峰值为2V的输出电压Uo3。
2. 三角波产生电路
如上图所示,利用放大器的滞回比较特性和矩形波产生电路的原理,我们从电容端取输出即可得到我们所需的三角波。试验中由于没有提供稳压管,但实际电路板上电压必定有上限,所以我们在此电路中不必接入稳压管,实际中也是可行的。各参数的计算公式为:
为满足实验对所产生的三角波的参数要求,我们对各参数作如下规划
取 的电位器,用于实际中调试三角波的参数。
3. 加法器
本实验中我们采用同相加法器,电路图如下:
其中
根据要求,我们从 端输入正弦波,从 端输入三角波,并对参数作如下设置:
4. 滤波器
本实验中我们采用二阶压控滤波器,其实验电路图如下:
由于我们需要滤除掉三角波( )留下正弦波( ),故我们根据这两种波形的频率差异将滤波器的中心频点设置在 ,并取 。
注:
1.除正弦信号产生外的所有电路只允许使用一片LM324芯片和电阻、电容完成。
2.除正弦波产生电路外,其余的实验电路只允许采用+12V和+5V电源供电。
3.要求预留Ui1,Ui2,Uo1,Uo2和Uo3的测试端子。
五、方案论证
1. 信号发生器
利用FPGA中的ROM模块存放正弦波的数据,通过改变地址逐次读出ROM中的数据,所以我们可以通过改变地址变化的时钟频率来改变产生正弦信号的频率。本次设计中,我们定制了一个256个字空间的ROM,设置8位地址,时钟定为10khz,另外,通过按键改变地址的步进值,步进最大为8。这样可以实现频率在0~549hz间可调。由于实验所需信号源只需频率可调,故我们定制的信号源频率步进为某一固定值。

基于运算放大器的三角波发生器__

基于运算放大器的三角波发生器__

河南城建学院《模拟电子技术》课程设计任务书题目:基于运算放大器的三角波发生器学院(系):年级专业:学号:学生姓名:指导教师:河南城建学院课程设计(论文)任务书院(系):电气与信息工程学院自动化2013年6月28日目录第一章设计的意义 (4)第二章设计原理 (5)一、方波的产生 (6)根据翻转条件,令上式右方为零,得此时的输入电压 (7)二、三角波的产生 (8)第三章仿真图结果分析 (11)第四章课程设计结论 (12)第五章心得体会 (13)参考文献 (13)第一章设计的意义人们在认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。

信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中,它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。

波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形。

传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。

随着微电子技术的发展,运用单片机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。

与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别是操作简单方便。

波形函数信号发生器广泛地应用于各种场所。

函数信号发生器应用范围广阔,测量,控制,通信、广播、电视系统中,常常需要频率可变和幅度可调的信号发生器。

除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。

函数信号发生器,能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫,在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

2011级基于运放的信号发生器设计

2011级基于运放的信号发生器设计
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由于 LM324 输出电流有限,带载能力弱,利用电压跟随器的特点,可以很好 地提高输出功率。电路图如图 5-3-1。
六、 实验调试与数据分析 (一)实验调试
本实验方案可分为四小模块:RC 正弦波振荡电路、一级反相放大电路、二级 反相放大电路、电压跟随器。 为减小调试难度,我决定先针对每一个小模块进行调试,再整合调试。 调试过程中出现了一系列的问题,通过分析,最终找到解决的方案。具体为 以下几个问题: 1.“刺突出”失真 波形如下图所示,通过查阅资料得知,用一只适当阻值的电阻连接在输出与 负电源 VEE 之间, 可以改善输出端波形的失真, 而且随着频率的改变信号的幅度 基本稳定。依照此方法,我在输出与负电源 VEE 之间连接了一个 3kΩ 电阻,有 效改善了失真。
高速运放的转换速率sr10vs例如lm318的转换速率就是50vslf347的转换速率为13考虑以上两个指标我对两级反相比例放大电路的各级放大倍数做了调整第一级放大电路的输入不宜过大保持在01v左右放大倍数通过实际调节定为35倍左右第二级放大电路的放大倍数约为795
这是 2011 级版本,使用的芯片是 LM324,324 不好用,怎么调都有失 真,当然也可能使我技术不好。不过换上 347 效果立马完美,但是国 英老师貌似知道这件事,所以最好别拿 347 充 324 妄图欺骗老师,后 果比较严重。调不好就实话实说,尽力就好。
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波振荡电路的输出端连接一个分压电阻, 可以选用 20KΩ 或者 50KΩ 精调电位器。 仿真电路图如图 5-2-1,实验电路图如图 5-2-2。
图 5-2-1
图 5-3-1
图 5-2-2
图 5-2-2 左一为一级放大输出波形,右一为二级放大输出波形,根据反相放 大电路增益计算公式可知 Au1 0.364 0.097 3.75 , Au 2 3.02 0.364 8.23 ,频率 约为 101KHz。
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目录前言 (2)任务书 (3)一设计思路与解决方法 (3)二基本原理及设计 (4)2.1 经典振荡器部分 (5)2.2 方波发生器部分 (6)2.3 三角波发生器部分 (7)三实验装调过程 (8)四实验结论 (14)五心得体会 (14)六附录 (15)6.1 元器件清单 (15)6.2 器件管脚图 (15)七总体电路图 (16)前言电子技术课程设计”是电子技术课程的实践性环节。

是在我们学习了《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》等课程的基础上进行的综合性训练,我们组这次训练的课题是“压控阶梯波发生器的设计与制作。

此次课程设计的课题是针对我们学习《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》这两门课程的基础上,并在其辅助下完成的。

此次进行的综合性训练,不仅培养了我如何合理运用课本中所学到的理论知识与实践紧密结合,独立解决实际问题的能力。

通过此次“电子技术课程设计”我们应达到以下的基本要求:首先,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识来独立完成此次设计课题,培养我们查阅手册和文献资料的良好习惯,以及培养我们独立分析和解决实际问题的能力。

其次,在学习了理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件的类型和特征,并掌握合理选用的原则。

再次,就是学会电子电路的安装与调试技能,以及与同组的组员的团结合作的精神。

最后,为了满足学生对电工、电子技术课程的实践需求,学校特地给我们提供了为期四周的课程设计时间,这门课程将电子技术基础理论与实际操作有机地联系起来,意在加深我们对所学理论课程的理解。

通过让我们运用已基本掌握的具有不同功能的单元电路的设计、安装和调试方法,在单元电路设计的基础上,设计出具有各种不同用途的电子装置。

深化所学理论知识,培养综合运用能力,增强独立分析与解决问题的能力。

训练培养严肃认真的工作作风和科学态度。

同时,它也培养我们查阅资料的能力和学生的工艺素质,培养我们的团队精神以及综合设计和实践能力。

就是培养我们严肃认真的工作作风和严谨的科学态度以及学会撰写课程设计报告,为以后毕业论文打好基础。

任务书【实验名称】基于运放的信号发生器设计【设计任务】本课题要求使用集成运算放大器制作正弦波发生器,在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电路。

经过波形变换可以产生同频三角波、方波信号。

【设计要求】1、采用经典振荡电路,产生正弦信号,频率范围100Hz~10kHz2、双电源供电3、信号经过放大、驱动电路,可在1KΩ负载条件下:(1)正弦波最大峰-峰值3V,幅值可调,谐波失真3%(2)三角波最大峰-峰值5V,幅值可调,非线性失真小于2%(3)方波最大峰峰值15V,幅值可调,方波上升时间小于2μs【参考元器件】1、运算放大器μA741,LM3244、稳压管二极管5、电阻电容电位器同轴电位器一设计思路与解决方法产生正弦波、方波、三角波的方案很多,这里我们采取了先产生正弦波,再经由整形电路将正弦波转换为方波,方波再经由积分器变为三角波。

设计要求①:采用经典振荡电路,产生正弦信号,频率范围100Hz~10kHz解决方案:使用运算放大器LM324,组成由基本放大电路,选频网络,正反馈网络构成的经典振荡电路,产生自激振荡的正弦波。

使用同轴电位器,对信号的频率范围进行调节,使其在100Hz~10kHz时可产生幅值不变的正弦波。

设计要求②:双电源供电解决方案:选取数电箱的两个15V电压输出,将第一组的+15V端接在LM324的4管脚(即运放器的Vcc端);第一组的-15V接在第二组的+15V端,再将第二组的+15V端接地;第二组的-15V端接在LM324的11管脚(即运放器的GND端)设计要求③:信号经过放大、驱动电路,可在1KΩ负载条件下:(1)正弦波最大峰-峰值3V,幅值可调,谐波失真3%(2)三角波最大峰-峰值5V,幅值可调,非线性失真小于2%(3)方波最大峰峰值15V,幅值可调,方波上升时间小于2μs解决方案:(1)在正弦波发生器输出端加一电位器,调节反馈电阻的阻值,使正弦波的峰-峰值在3V(2)在方波的输出端加一电位器,调节阻值,以其分压作用调节方波的峰-峰值。

同时对三角波的峰-峰值也有调节作用。

综上所述,电路应分为经典振荡器部分、方波转换波分和三角波转换部分。

选取的运算放大器为:LM324二.基本原理原理框图如下:2.1经典振荡器部分经典振荡器部分由基本放大电路,选频网络,正反馈网络组成。

其中,基本放大电路作用:使电路获得一定幅值的输出量;选频网络作用:确定电路的振荡频率,保证电路产生正弦波振荡;正反馈网络作用:在振荡电路中,当没有输入信号的情况下,输入正反馈信号作为输入信号。

一. 实验原理振荡电路有RC 正弦波振荡电路、桥式振荡电路、移相式振荡电路和双T 网络式振荡电路等多种形式。

其中应用最广泛的是RC 桥式振荡电路,电路如图1. 电路分析RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成,图中RC 选频网络形成正反馈电路,决定振荡频率0f 、1R 、f R 形成负反馈回路,决定起振的幅值条件,该电路的振荡频率,D1、D2为稳压管。

0f =RCπ21 ① 起振幅值条件311≥+=R R A f v ② 式中d f r R R R //32+= ,d r 为二极管的正向动态电阻2.电路参数确定(1) 确定R 、C 值根据设计所要求的振荡频率0f ,由式①先确定RC 之积,即RC=021f ③为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响,应使R 满足下列关系式:i R >>R>>o R一般i R 约为几百千欧以上,而o R 仅为几百欧以下,初步选定R 之后,由式③算出电容C 的值,然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求(2) 确定1R 、f R电阻1R 和f R 应由起振的幅值条件来确定,由式②可知f R ≥21R 通常取f R =(2.1~2.5)1R ,这样既能保证起振,也不致产生严重的波形失真。

此外,为了减小输入失调电流和漂移的影响,电路还应满足直流平衡条件,即:R=1R //f R(3) 确定稳幅电路通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实现稳幅。

图①中稳幅电路由两只正反向并联的二极管1D 、2D 和电阻3R 并联组成,利用二极管正向动态电阻的非线性以实现稳幅,为了减小因二极管特性的非线性而引起的波形失真,在二极管两端并联小电阻3R 。

实验证明,取3R ≈d r 时,效果最佳。

2.2方波发生器部分首先,我们应了解什么事积分电路和其作用。

积分电路主要用于波形变换、放大电路失调电压的消除及反馈控制中的积分补偿等场合。

积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将三角波转换为正弦波。

电路原理很简单,都是基于电容的冲放电原理。

电路的时间常数R*C ,构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。

输出信号与输入信号的积分成正比的电路,称为积分电路。

原理:从图得,Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时,Uc=Oo.随后C充电,由于RC≥Tk,充电很慢,所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫Uidt这就是输出Uo正比于输入Ui的积分(∫Uidt)电路的积分条件:RC≥Tk2.3三角波发生器部分原理图如下:三.实验装调过程Multisim2001仿真电路图:然后按照电路原理图连线。

对每个模块可以分别连线然后分别检查。

确定各个模块功能无误之后再对各模块连接以检查模块间的匹配问题。

(1)经典振荡电路实际出来的正弦波:由于理论与实际的差别,实际的波形实践起来效果并不理想,比如振荡频率不高及停振等,尤其是在使用LM324制作振荡器时波形出现严重失真。

所以在接连电路前,我们组查阅资料,整理出了常见的正弦波失真问题及解决方法:①削波失真:该种失真的明显特点是波形顶部变得平直。

波形的幅度很大,接近电源电压。

造成这种失真的原因,大多是反馈电阻值过大,使电路的增益过大,致使输出电压峰值太大,严重时会随着反馈电阻值的增大,输出波形将变得极像方波。

解决这种失真的方法:减小反馈网络的总电阻而过分地减小又将使电路不能起振,因此它的大小非常关键,在不确定电阻值大小的情况下,可先使用电位器代替,通过细调电位器,将波形调到一个最好效果即可。

②停振现象:在实际制作中,由于元器件本身的质量和精度问题,也会使振荡器的制作效果大打折扣在电路中,我们需要调节同轴双联电位器来改变输出正弦波的频率。

顾名思义,双联同轴电位器是由两个电位器组成,通过调节同一个轴达到同步调节两个电阻值的目的器件。

但在实际中,我们发现,双联同轴电位器的两个电阻值并不能时刻保持相等,而是有一个差值,有时候这个差值很大,可达数干欧姆。

差值的存在造成了振荡器在高频时出现停振现象,也就是说。

振荡器的输出信号不能达到较高的频率。

在这种情况下,我们当然可以更换精度和质量更好的双联同轴电位器来解决。

但为节省成本,我们在实践中发现,如果用两个小、电阻分别与双联同轴电位器的两个可变电阻串联,停振问趣即可得蓟狼好的解决,从而使得振荡器的频率得到显著提高。

③“刺突状”失真:这种失真是在使用集成运放LM324制作正弦波振荡器时无法避免的棘手问题。

一个简单有效的解决办法是,用一只适当阻值的电阻连接在输出端与负电源v 之间,这样可以改善输出端波形的失真,而且随着频率的改变信号的幅度基本稳定。

④稳幅:由于Uo与Uf 具有良好的线性关系,所以为了稳定输出电压的幅度。

一般在电路中加入非线性环节。

这里.在回路串联两个反向并联的二极管,利用电流增大时二极管动态电阻减少的特点。

加入非线性环节。

从而使输出电压稳定。

正弦波实际输出波形:减小TIME/DIV可看见有明显的“刺突失真”我们在输出端与负电源v 之间用一只1kΩ阻值的电阻连接,得到了有效的改善。

如图:峰-峰值为2.86V ,且幅值可调。

(2) 正弦波经积分器后出来的方波:(3)方波经积分器后出来的三角波:峰-峰值为4.96V,且幅值可调我们发现调节同轴电位器时,正弦波的幅值可以保持不变,但频率范围在303.67Hz~10.887kHz。

由于f =1/(2πRC),电容增大可以达到小频率。

于是我们采用了分段变频的方法:100Hz~300Hz段,经典振荡器部分的两个电容选取104—100nF300Hz~10kHz段,经典振荡器部分的两个电容选取103—10nF事实验证,改善后的电路可以达到要求的频率范围:正弦波:99.46Hz正弦波:10.539kHz四.实验结论一、频率为725.56Hz时:正弦波达到最大峰-峰值为3.00V。

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