实验六 方波—三角波—正弦波函数发生器
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其中
R=R4+RP2
从上述分析关系可得，调节RP2和电容C的大小可改变振荡频率，改变R2/(RP1+R3)的比值可调节三角波的峰值。
2三角波-正弦波产生电路
三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示：
在电路两边对称的理想条件下，流过理想的恒流源RE的电流IO不会随差模输入电压而变化，晶体管工作在放大区时，它的集电极电流近似为：
假设α≈1时，
由于
Vid=VBE1-VBE2
则
同理
分析表明，如果差分电路的差模输入Vid为三角波，则Ic1与Ic2的波形近似为正弦波，因为单端输出电压Vo3也近似为正弦波，实现了三角波-正弦波变换。
五、实验分析
1.方波-三角波Leabharlann Baidu生器调试
调节Rp1,Rp2使电路振荡，观察二者作用效果。
据调节观察，改变电容的值能够将输出波形的频率改变数量级，且电容越小，频率越高，调节RP2也能够较大幅度改变输出波形的频率，而改变Rp1只能够较小幅度的改变输出波形的频率大小。由实验原理部分推导的公式
六．方波-三角波-正弦波函数发生器
一、实验目的
函数信号发生器是一种可以同时产生正弦波、三角波和方波信号电压波形的电路，调节外部电路参数，还可以获得占空比可调的锯齿波、阶梯波等信号的电压波形。本实验主要是掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
二、设计任务要求
频率范围：100~1000Hz，1000~10000Hz
也观察到调节RP1和Rp2可以较为明显地调节三角波的输出波形峰值大小，且更改电容C的大小也能够改变峰值大小，由实验原理部分推导公式解释上述现象：
其中
R=R4+RP2
可得：三角波的输出峰值与Rp2成反比，且影响较大，而与R2/(R3+Rp1)的值与峰值成正比，电容C的值与峰值成正比。所以 上述现象得以解释。
七、思考题：
（1）在三角波-正弦波的变换电路中，为什么要调节RP1、RP2电位器？在整个电路中起到的作用是什么？
答：因为调节RP1、RP2电位器可以调节输出波形的频率和幅度。调节RP2能够较大幅度改变输出波形的频率，而调节RP2电位器可以微调。
（2）三角波的输出幅度能否超过方波幅度？如果要使三角波和方波的输出幅度相同，电路参数如何变换？
答： ，而R2=10kΩ，R3=20kΩ，三角波幅度最大为方波幅度的一半，故三角波输出幅度不能超过方波幅度。如果要使三角波和方波的输出幅度相同，需要调整定值电阻使得R2>=R3。
（3）在实验中采取哪些措施来改善正弦输出波形？
答：若要改善正弦波输出波形，只需使差动放大电路传输特性曲线的线性区变窄，故可调节RP3来使Vo3波形更接近正弦波。
正弦波的频率与三角波的频率有关，而三角波的频率与Rp2以及电容的大小有关，与上述方波-三角波的分析一样，调节这二者的大小变化，将得到不同的频率。
六、总结：
设计性实验不仅考察了我们对每一个基础元件的掌握程度，而且考察了我们自己设计分析电路的能力，考察了我们对于线电这门科目所学知识的综合运用，这次实验让我们明白，书本上的知识是很有限的，每一个元器件都不是理想的，我们要和实际相结合，不断改正错误、修正误差，才能够学有所用。
输出电压：
方波Vpp≤24V
三角波Vpp=6V
正弦波Vpp=1V
波形特征：
方波tr<100μs
三、实验原理
本实验方波-三角波-正弦波的设计电路如下图所示：
由比较器、积分器和反馈网络组成振荡器，比较器所产生的方波通过积分器变成三角波，最后利用差分放大器传输特性曲线，将三角波转换成正弦波。
具体的电路设计如下图所示，三角波-方波产生电路是把比较器与积分器首尾相连，而三角波-正弦波的变换电路采用的是单端输入-单端输出差动放大电路输入输出方式。下面将仔细分析两个子电路。
1方波-三角波产生器
方波-三角波产生器有很多种，此次试验是采用把比较器和积分器首尾相连构成方波-三角波产生器
的方式，具体分析电路如下所示：
集成运放A2的输出信号三角波VO2为A1的输入信号V1，又因为A1的反相端接地，可得三角波输出VO2的峰值VO2m为
VO2m=
式中的VZ为方波的峰值电压。
因积分电路输出电压从0上升到V1m所需时间为1/4T,故
其中
R=R4+RP2
f=1/T
可解释：因为输出波形频率1/T与电容成反比，故电容越小，频率越高，且处于频率决定公式的分母位置，影响较大,而Rp2也处于频率决定公式的分母位置，Rp2越大，频率值越低，且阻值变化范围相对于R4较大，故Rp2的改变对频率的影响较大，而Rp1的位置处于分子，Rp1越大，频率值越高，变化范围与R3相差不大，故Rp1的改变对频率的改变最多1/2,对频率的影响较前两者较小。
2.三角波-正弦波发生器
发生器的工作原理已经在实验原理部分解释完毕，而其输出电压的峰值与三角波的输出峰值和Rp3有关，在维持Rp1和Rp2的大小不变及三角波的输出峰值不变的情况下，调节Rp3的大小，可以改变差分电路的输入电压大小，而由实验原理部分推导的公式
可得：当差分电路的单端输入电压改变时，会改变单端输出电流，进而改变输出电压，通过调节Rp3的值达到指定的正弦波的峰值大小。
R=R4+RP2
从上述分析关系可得，调节RP2和电容C的大小可改变振荡频率，改变R2/(RP1+R3)的比值可调节三角波的峰值。
2三角波-正弦波产生电路
三角波-正弦波产生电路的设计简图如下所示：
在电路两边对称的理想条件下，流过理想的恒流源RE的电流IO不会随差模输入电压而变化，晶体管工作在放大区时，它的集电极电流近似为：
假设α≈1时，
由于
Vid=VBE1-VBE2
则
同理
分析表明，如果差分电路的差模输入Vid为三角波，则Ic1与Ic2的波形近似为正弦波，因为单端输出电压Vo3也近似为正弦波，实现了三角波-正弦波变换。
五、实验分析
1.方波-三角波Leabharlann Baidu生器调试
调节Rp1,Rp2使电路振荡，观察二者作用效果。
据调节观察，改变电容的值能够将输出波形的频率改变数量级，且电容越小，频率越高，调节RP2也能够较大幅度改变输出波形的频率，而改变Rp1只能够较小幅度的改变输出波形的频率大小。由实验原理部分推导的公式
六．方波-三角波-正弦波函数发生器
一、实验目的
函数信号发生器是一种可以同时产生正弦波、三角波和方波信号电压波形的电路，调节外部电路参数，还可以获得占空比可调的锯齿波、阶梯波等信号的电压波形。本实验主要是掌握方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
二、设计任务要求
频率范围：100~1000Hz，1000~10000Hz
也观察到调节RP1和Rp2可以较为明显地调节三角波的输出波形峰值大小，且更改电容C的大小也能够改变峰值大小，由实验原理部分推导公式解释上述现象：
其中
R=R4+RP2
可得：三角波的输出峰值与Rp2成反比，且影响较大，而与R2/(R3+Rp1)的值与峰值成正比，电容C的值与峰值成正比。所以 上述现象得以解释。
七、思考题：
（1）在三角波-正弦波的变换电路中，为什么要调节RP1、RP2电位器？在整个电路中起到的作用是什么？
答：因为调节RP1、RP2电位器可以调节输出波形的频率和幅度。调节RP2能够较大幅度改变输出波形的频率，而调节RP2电位器可以微调。
（2）三角波的输出幅度能否超过方波幅度？如果要使三角波和方波的输出幅度相同，电路参数如何变换？
答： ，而R2=10kΩ，R3=20kΩ，三角波幅度最大为方波幅度的一半，故三角波输出幅度不能超过方波幅度。如果要使三角波和方波的输出幅度相同，需要调整定值电阻使得R2>=R3。
（3）在实验中采取哪些措施来改善正弦输出波形？
答：若要改善正弦波输出波形，只需使差动放大电路传输特性曲线的线性区变窄，故可调节RP3来使Vo3波形更接近正弦波。
正弦波的频率与三角波的频率有关，而三角波的频率与Rp2以及电容的大小有关，与上述方波-三角波的分析一样，调节这二者的大小变化，将得到不同的频率。
六、总结：
设计性实验不仅考察了我们对每一个基础元件的掌握程度，而且考察了我们自己设计分析电路的能力，考察了我们对于线电这门科目所学知识的综合运用，这次实验让我们明白，书本上的知识是很有限的，每一个元器件都不是理想的，我们要和实际相结合，不断改正错误、修正误差，才能够学有所用。
输出电压：
方波Vpp≤24V
三角波Vpp=6V
正弦波Vpp=1V
波形特征：
方波tr<100μs
三、实验原理
本实验方波-三角波-正弦波的设计电路如下图所示：
由比较器、积分器和反馈网络组成振荡器，比较器所产生的方波通过积分器变成三角波，最后利用差分放大器传输特性曲线，将三角波转换成正弦波。
具体的电路设计如下图所示，三角波-方波产生电路是把比较器与积分器首尾相连，而三角波-正弦波的变换电路采用的是单端输入-单端输出差动放大电路输入输出方式。下面将仔细分析两个子电路。
1方波-三角波产生器
方波-三角波产生器有很多种，此次试验是采用把比较器和积分器首尾相连构成方波-三角波产生器
的方式，具体分析电路如下所示：
集成运放A2的输出信号三角波VO2为A1的输入信号V1，又因为A1的反相端接地，可得三角波输出VO2的峰值VO2m为
VO2m=
式中的VZ为方波的峰值电压。
因积分电路输出电压从0上升到V1m所需时间为1/4T,故
其中
R=R4+RP2
f=1/T
可解释：因为输出波形频率1/T与电容成反比，故电容越小，频率越高，且处于频率决定公式的分母位置，影响较大,而Rp2也处于频率决定公式的分母位置，Rp2越大，频率值越低，且阻值变化范围相对于R4较大，故Rp2的改变对频率的影响较大，而Rp1的位置处于分子，Rp1越大，频率值越高，变化范围与R3相差不大，故Rp1的改变对频率的改变最多1/2,对频率的影响较前两者较小。
2.三角波-正弦波发生器
发生器的工作原理已经在实验原理部分解释完毕，而其输出电压的峰值与三角波的输出峰值和Rp3有关，在维持Rp1和Rp2的大小不变及三角波的输出峰值不变的情况下，调节Rp3的大小，可以改变差分电路的输入电压大小，而由实验原理部分推导的公式
可得：当差分电路的单端输入电压改变时，会改变单端输出电流，进而改变输出电压，通过调节Rp3的值达到指定的正弦波的峰值大小。