RC波形发生电路实验
rc电路实验报告
rc电路实验报告实验目的：通过实验，掌握RC电路的基本原理和特性，了解RC电路的充放电过程，以及改变电阻、电容等电路参数对电路响应的影响。
实验器材：1.信号发生器2.双踪示波器3.电容4.电阻5.万用表6.电源实验原理：在RC电路中，电容器与电阻并联，当电阻连接到电源时，电容器开始充电；当电阻断开时，电容器开始放电。
电容充放电的过程可以用RC时间常数τ表征，τ的大小决定了电容充放电的速度。
τ = RC，其中R为电阻的阻值，C为电容的电容量。
实验步骤：1.连接电路：将信号发生器的正负极分别与电容的两端相连，电容的另一端与电阻相连，再将电阻与地线连接。
2.设置信号发生器：将信号发生器的输出频率、幅度和波形设置为所需的值。
3.调整示波器：将示波器的时间基准和垂直灵敏度调整到合适的位置。
4.观察波形：将示波器的一个通道连接到电容的一端，另一个通道连接到电阻的两端，观察并记录波形。
5.更改电路参数：改变电阻或电容的数值，观察电路响应的变化，并记录实验数据。
6.结束实验：关闭电源和仪器，整理实验现场。
实验结果与分析：根据观察到的波形，可以判断电容充放电的过程。
在充电过程中，波形从0开始上升，最终趋于稳定；在放电过程中，波形从峰值开始下降，最终趋于0。
根据RC时间常数，可以计算出电容充放电的时间。
当改变电阻或电容的数值时，可以观察到电路响应的变化。
当电阻增大时，充电时间会增加，放电时间会减小；当电容增大时，充电时间和放电时间都会增加。
这是因为电容的充放电速度取决于RC时间常数，而RC时间常数是电阻和电容乘积的结果。
实验结论：通过实验观察，验证了RC电路的充放电过程和RC时间常数的影响。
实验结果与理论分析基本一致。
波形发生电路实验报告总结.docx
专业：实验报告姓名：学号：日期：课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：实验名称：波形发生器电路分析与设计实验类型：电路实验同组学生姓名：一、实验目的和要求：桥式正弦振荡电路设计1.正弦波振荡电路的起振条件。
2.正弦波振荡电路稳幅环节的作用以及稳幅环节参数变化对输出波形的影响。
3.选频电路参数变化对输出波形频率的影响。
4.学习正弦振荡电路的仿真分析与调试方法。
B.用集成运放构成的方波、三角波发生电路设计1.掌握方波和三角波发生电路的设计方法。
2.主要性能指标的测试。
3.学习方波和三角波的仿真与调试方法。
二、实验设备：示波器、万用表模电实验箱三、实验须知：1． RC桥式正弦波振荡电路，起振时应满足的条件是：闭环放大倍数大于3，即 R f >2R1，引入正反馈3． RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率:RC桥式正弦波振荡电路，稳定振荡时应满足的条件是：电路中有非线性元件起自动稳幅的作用4． RC桥式正弦波振荡电路里C的大小：f01/(2π RC)C5． RC桥式正弦波振荡电路R1 的大小：6． RC桥式正弦波振荡电路 R2 的大小：R1=15kΩR2=Ω7．RC桥式正弦波振荡电路是通过哪几个8．波形发生器电路里 A1的输出会不会元器件来实现稳幅作用的随电源电压的变化而变化答：配对选用硅二极管，使两只二极答：A1输出不会改变，电源电压的变管的特性相同，上下对称，根据振荡化通过选频网络调节，不影响放大和幅度的变化，采用非线性元件来自动稳幅环节改变放大电路中负反馈的强弱，以实现稳幅目的8．波形发生器电路里v01的输出主要由谁9．波形发生器电路里， R 和 C的参数大决定，当电源电压发生变化时，它会小会不会影响 v0的输出波形答：发生变化吗会影响，而且 v o的频率和幅值都由答：由两只二极管决定，电源电压变RC决定，因为 R和 C的回路构成选频化时， V 不会变化网络o1四、实验步骤：A． RC桥式正弦波振荡电路：原理图：1．PSpice 仿真波形：示波器测量的波形：T=616us，v pp，v RMS667mV根据实际波形，比较实际数据和理论数据之间的差异：理论周期为650us，略大于试验数据，但非常接近，由于实际电阻和二极管的线性或非线性特性与理想状态有所不同，在误差允许范围内认为符合要求2．改变R2的参数（减小或增大R2），使输出v0从无到有，从正弦波直至削顶，分析出现这三种情况的原因和条件。
信号发生器实验报告(波形发生器实验报告)
信号发生器一、实验目的1、掌握集成运算放大器的使用方法，加深对集成运算放大器工作原理的理解。
2、掌握用运算放大器构成波形发生器的设计方法。
3、掌握波形发生器电路调试和制作方法 。
二、设计任务设计并制作一个波形发生电路，可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号。
三、具体要求〔1〕可以同时输出正弦、方波、三角波三路波形信号，波形人眼观察无失真。
〔2〕利用一个按钮，可以切换输出波形信号。
〔3〕频率为1－2KHz 连续可调，波形幅度不作要求。
〔4〕可以自行设计并采用除集成运放外的其他设计方案〔5〕正弦波发生器要求频率连续可调，方波输出要有限幅环节，积分电路要保证电路不出现积分饱和失真。
四、设计思路根本功能：首先采用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波，然后通过整形电路(比拟器)将正弦波变换成方波，通过幅值控制和功率放大电路后由积分电路将方波变成三角波,最后通过切换开关可以同时输出三种信号。
五、具体电路设计方案Ⅰ、RC 桥式正弦波振荡器图1图2电路的振荡频率为：RCf π210=将电阻12k ，62k 及电容100n ，22n ，4.4n 分别代入得频率调节范围为：24.7Hz~127.6Hz ，116.7Hz~603.2Hz ，583.7Hz~3015Hz 。
因为低档的最高频率高于高档的最低频率，所以符合实验中频率连续可调的要求。
如左图1所示，正弦波振荡器采用RC 桥式振荡器产生频率可调的正弦信号。
J 1a 、J 1b 、J 2a 、J 2b 为频率粗调，通过J 1 J 2 切换三组电容，改变频率倍率。
R P1采用双联线性电位器50k ，便于频率细调，可获得所需要的输出频率。
R P2 采用200k 的电位器，调整R P2可改变电路A f 大小，使得电路满足自激振荡条件，另外也可改变正弦波失真度，同时使正弦波趋于稳定。
下列图2为起振波形。
RP2 R4 R13 组成负反应支路，作为稳幅环节。
R13与D1、D2并联，实现振荡幅度的自动稳定。
波形产生电路实验报告
波形产生电路实验报告一、实验目的本实验旨在探究波形产生电路的基本原理和实现方法，并通过实验操作，了解不同电路参数对波形产生的影响。
二、实验器材1.示波器2.函数信号发生器3.电阻、电容等元器件4.万用表三、实验原理1.基本原理：波形产生电路是指能够产生各种规定形状的周期性信号的电路。
其中，常见的信号有正弦波、方波、三角波等。
2.具体实现：通过改变元器件参数或改变连接方式，可以得到不同形状和频率的周期性信号。
例如，正弦波可以通过RC滤波电路产生；方波可以通过比较器电路和反相放大器电路产生；三角波可以通过积分放大器电路和反相放大器电路产生。
四、实验步骤及结果分析1.正弦波产生电路：（1）将函数信号发生器输出连接至RC滤波电路输入端；（2）调节函数信号发生器输出频率为1000Hz；（3）调节RC滤波电路中的R值和C值，观察示波器上输出的正弦波形状，并记录下所使用的元器件参数；（4）重复以上步骤，改变RC电路中的R和C值，观察输出波形的变化情况。
实验结果：通过调节RC电路中的R和C值，可以得到不同频率和振幅的正弦波。
2.方波产生电路：（1）将函数信号发生器输出连接至比较器电路输入端；（2）设置比较器电路阈值电压为0V；（3）调节函数信号发生器输出频率为1000Hz；（4）观察示波器上输出的方波形状，并记录下所使用的元器件参数；（5）重复以上步骤，改变比较器电路阈值电压和函数信号发生器输出频率，观察输出波形的变化情况。
实验结果：通过调节比较器电路阈值电压和函数信号发生器输出频率，可以得到不同占空比和频率的方波。
3.三角波产生电路：（1）将函数信号发生器输出连接至积分放大器电路输入端；（2）将积分放大器电路输出连接至反相放大器输入端；（3）调节函数信号发生器输出频率为1000Hz；（4）观察示波器上输出的三角波形状，并记录下所使用的元器件参数；（5）重复以上步骤，改变积分放大器电路中的R和C值，观察输出波形的变化情况。
rc电路实验报告
rc电路实验报告
本文是对RC电路实验的一个报告，主要介绍实验的目的、实验装置、实验步骤、实验结果以及实验结论。
一、实验目的
本次实验主要是为了深入了解RC电路的特性和性能，加深对电子学原理的理解，同时也加深对实验操作和技巧的熟悉，以便更好地应对未来的电子学研究。
二、实验装置
本次实验所需的装置包括：函数发生器，双踪示波器，电阻、电容等实验器材。
三、实验步骤
1、接线：将电阻、电容连接到电路中，并用示波器检测电路的波形。
2、测量电路参数：通过测量电路中的电阻、电容值，计算出
电路的总阻抗和相位差。
3、测量电路响应：在给定频率下，改变输入电压的幅度，记
录输出电压的幅度和相位，从而得出电路的幅频特性和相频特性。
4、实验数据处理：将测量得到的实验数据进行处理，绘制出
电路的幅频特性和相频特性曲线，并分析曲线的特征和规律。
四、实验结果
根据实验测量数据，我们绘制出了RC电路的幅频特性和相频
特性曲线。
从曲线上可以看出，当输入频率等于电路的截止频率时，电路的输出幅度会出现明显的下降。
此外，当输入频率远远
小于或远远大于电路的截止频率时，电路的输出幅度保持不变，
但相位差会发生明显的变化。
五、实验结论
通过本次实验，我们深入了解了RC电路的特性和性能，加深
了对电子学原理的理解，同时也加深了对实验操作和技巧的熟悉。
我们发现，在RC电路中，电容和电阻的作用是共同控制电路的频率响应特性，通过在给定频率下改变输入电压的幅度，我们可以
得出电路的幅频特性和相频特性曲线，从而得出RC电路的特征和规律。
模拟电子技术实验-波形发生电路
实验： 波形发生电路一、 实验目的1.掌握RC 桥式正弦波振荡电路的原理与设计方法；2.加深理解矩形波和方波-三角波发生电路的工作原理与设计方法；3.了解运放转换速率对振荡波形跳变沿的影响。
二、实验仪器名称及型号KeySight E36313A 型直流稳压电源，KeySight DSOX3014T 型示波器/信号源一体机。
模块化实验装置。
本实验将使用三种集成运放：µA741、LM324和TL084，它们的引脚如图1所示，LM324和TL084的引脚排列完全相同。
87654321µA741+Vcc -VccOUT OA2NC 141312114321LM324(TL084)1098765V-4OUT 4IN-4IN+3OUT3IN-3IN+图1 741A 、LM324和TL084的引脚图三、实验内容1.RC 桥式正弦波振荡电路（SPOC 实验）（1）设计RC 桥式正弦波振荡电路，要求振荡频率为1.6kHz ，输出波形稳定并且无失真。
其中集成运放可采用µA741、LM324或TL084，简要写出设计过程，绘制或截取电路原理图。
电阻R1.R2与电容C1、C2构成串并联选频网络，电阻R3、R4、RP 构成负反馈网络，VD1和VD2用于限幅作用稳定波形，当R1=R2=R,C1=C2=C 时，串并联选频网络的相频特性和幅频特性分别为，相频特性为，，根据，题目要求f=1.6kHz,取参数R1=R2=10kΩ，C1=C2=0.01μF,R3=R4=5.1kΩ，R p=10kΩ。
（2）学习SPOC实验操作视频，将示波器的两个通道分别接在u o端和u f端，缓慢调节电位器R W，使电路产生正弦振荡，在确保两个通道的正弦波不失真的前提下将输出幅度调得尽量大些，记录输出u o的峰-峰值U opp和输入u f的峰-峰值U fpp。
U opp= 18.1V ；U opp= 6.1V ；（3）正反馈系数F u的测定。
电子电路实验四 实验报告
实验四波形发生电路实验报告一、理论计算1.正弦振荡电路实验电路如图1所示，电源电压为±12V。
分析图1电路的工作原理，根据图中的元件参数，计算符合振荡条件的Rw值以及振荡频率f0。
该正弦振荡电路采用RC串并联选频网络，选频网络的示意图如下：当输入信号的频率足够低时，，超前，且当频率趋近于零时，相位超前趋近于+90°；当输入信号的频率足够高时，，滞后，且当频率趋近于无穷大时，相位滞后趋近于-90°。
因此，当信号频率从零逐渐变化到无穷大时，的相位将从+90°逐渐变化到-90°，故必定存在一个频率f0，当f= f0时，与同相。
RC串并联选频网络的反馈系数整理可得令，则代入上式，得出当f=f0时，，由正弦振荡电路的起振条件知，。
对于图1的正弦振荡电路，有将R3、R4代入上式，令之大于3，得Rw>10kΩ。
将R1=R2=16kΩ、C1=C2=0.01μF代入f0式，得f0=994.7Hz。
2.多谐振荡电路实验电路如图2所示。
深入分析图2所示电路的工作原理，画出Vo1、Vo2的波形，推导Vo1、Vo2波形的周期（频率）和幅度的计算公式。
再按图2中给出的元件参数计算Vo1、Vo2波形的周期（频率）、幅度，以备与实验实测值进行比较。
该电路为三角波发生电路，原理图如下：虚线左边为滞回电路，故Vo1为方波。
根据叠加原理，集成运放A1同相输入端的电位令，则阈值电压对于虚线右边的积分电路，其输入电压不是+U Z，就是-U Z，故积分电路的输出电压的波形为三角波。
设输出电压的初始值为-U T，终了值为+U T，则可解得T为矩形波、三角波共同的周期。
矩形波的幅度的理论值即为UZ，等于6V；将实验电路图中的各个参数代入各式，得UT=0.5*6=3V，故三角波的幅度理论值为3V，矩形波、三角波的周期 。
3.锯齿波发生电路锯齿波发生电路的原理图见仿真实验电路图。
设二极管导通时的等效电阻可忽略不计，当u o1=+U Z时，D3导通，D4截止，输出电压的表达式为uo随时间线性下降。
实验四 RC正弦波形发生电路
实验四 RC正弦波形发生电路一.连接电路如图二.调节RP1滑动变阻器，通过示波器观察，1.调节RP1记录临界起振、失真波形输出、不失真波形输出情况下的RP1电阻值。
2.得到稳定不失真的正弦波，并读出它的频率（数据fo=1.12KHz）。
三.通过振荡频率RCfπ210=的公式，计算出它的频率为1.59KHz（这里R=1K，C=0.1微法）,。
实验结论：1. 该电路是使用分立元件构成RC 文氏电桥振荡器2. 又称RC 串并联网络正弦波振荡电路3. 适用于产生频率小于1 MHz 的低频振荡信号4.振幅和频率较稳定，频率调节方便5. 图中标记1的粉红大圈构成选频网络，决定产生的正弦波的频率：例如图RCf π210=(其中R=16K ，C=0.01μF )6. 图中标记2的粉红小圈在我们的实验箱上就是滑动变阻器RP1，调节RP1就可以得到好的波形7. 即：要达到RP1>2R E1，该电路才可以起振，但RP1不能再大，会引起波形严重失真8. 图中标记3的红线：表明“正反馈”路线，为了把选出的频率fo 加强的9. 图中标记4的绿线：表明“负反馈”路线，为了把加强后的频率fo 再降下来达到稳定的幅度。
10. 因为是波形产生电路，该电路是没有输入的，它发生自激振荡：没有输入，而有稳定的输出四. 设计其他频率的正弦波（可以并联上下的电阻，或并联上下的电容，或同时并联上下的电阻和电容，即改变R 或C 或R 、C 的值）此例是利用并联电阻，改变R,通过示波器读出f0=1.26k ，而使用公式计算R=1K//5.1K=0.84K ，C=0.1μF ，故理论f0=RCf π210=＝1.89k。
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一、实验目的
学习使用运放组成方波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器和正弦波发生器
二、实验仪器
示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字多用表
三、实验原理
（1）方波发生器
方波发生器
设电路通电瞬时，电容上的电压为0，电路输出为Vz，这时运放正相输入端为VP1=VzR1/(R1+R2)=FVz
运放输出电流经R3，RP,R4向电容C充电。
运放反相输入端Vn随时间延续电压升高，当vn=VP1时，电路输出翻转，vo由Vz变为-Vz，vp由VP1=FVz变为VP2=-FVz。
这时由“地”向电容反相充电，vn随时间延续电压下降，当vn=VP2，电路输出翻转，vo由-VZ变为Vz，vp由VP2=-FVz变为FVz，周而复始，电路输出方波。
在稳态，输出为Vz的时间可用以下方法推导：在起始时刻，电容上的电压为Vc(0)=-FVz,电容充电的终了电压为Vz，所以电容上的电压为
Vc（t）=Vz+（-FVz-Vz）e^（-t/RC）
当电容上的电压达到FVz时，电路翻转，记电容充电时间为τ
FVz=Vz+（-FVz-Vz）e^（-t/RC）
Τ=RCln（1+F）/（1-F）
输出方波的周期为2τ，所以输出方波的周期为
T=2（Rp+R4）Cln（1+2R1/R2）
（2）占空比可调的矩形波发生器
与方波发生器相比，非C 正向充电和反向充电使用的不同的路径，从而使得高电平持续时间和低电平持续时间不同。
当输出为高电平Vz 时，运放输出的电流经Rpp ，D1,R4向电容充电，类同于对方波发生器的分析，忽略二极管的开启电压，容易得到输出高电平的持续时间为
τ1=（Rpp+R4）Cln （1+2R1/R2）
类似地可求得输出低电平的持续时间为
τ2=（Rpn+R4）Cln （1+2R1/R2）
输出的周期为T=τ1+τ2=（Rp+2R4）Cln （1+2R1/R2）
占空比为η=τ1/τ2=（Rpp+R4）/（Rpn+R4）
（3）三角波发生器
设电路通电瞬间，即t=0时，电容上的电压为0，积分器输出vo=0，过0比较器输出为vo1=Vz ，这时运放AR1正相输入端电压为
Vp1=（Vz-vo ）Rp/（R1+Rp ）+vo=RpVz/（R1+Rp ）+voR1/（R1+Rp ）>0
运放AR1输出保持为高电平。
积分器输出线性地下降。
当Vp1等于0时，对应于时刻τ，这时过0比较器翻转，vo1=-Vz ，记此刻的积分器输出电压值为VoN ，有RpVz/（R1+Rp ）=-R1VoN/（R1+Rp ）
解得 VoN= -RpVz/R1
+
R
P
R PP
VoN=-1/R3C τ
zdt V =-Vz τ/R3C
三角波周期为 T=4τ=4R3RpC/R1
幅值为 Vom=|von|=RpVz/R1
（4）锯齿波发生器
与三角波发生器相比，不同之处是：给C 正向充电和反相充电使用了不同的路径，从而使得输出Vo1高电平持续时间和低电平持续时间不同。
电容反相充电电流经过C,R4,Rpn ，D2，类似于对三角波周期的推导，忽略二极管的开启电压，容易得到锯齿波的下降时间为
τ2=2（Rpn+R4）R1C/R2
电容正向充电电流经过C,R4,Rpp ，D1，忽略二极管的开启电压，容易得到锯齿波的上升时间为
τ1=2（Rpp+R4）R1C/R2
锯齿波的周期为T=τ1+τ2=2（Rp+2R4）R1C/R2
类似于对三角波幅值的推导，容易得到锯齿波的幅值为 Vom=R1Vz/R2
四、实验项目
R
R P
图7.6 锯齿波发
1. 仿真
（1）方波发生器
仿真值
R4+Rp/kΩ20406080100幅值/v 3.36 3.37 3.38 3.37 3.36周期/ms 6.418.3410.3712.4414.21
分析：随着Rp阻值的改变，幅值几乎不发生变化，但是周期随着Rp的增大而增大结论：符合预期。
（2）占空比可调的矩形波发生器
R4+Rpp/kΩ20406080100
R4+Rpn/kΩ10080604020
周期/ms10.610.911.110.910.7
幅值/V 3.37 3.37 3.37 3.37 3.37
占空比0.20.5125
分析：无论Rpp和Rpn怎么变，矩形波的幅值不变，当占空比为1的时候周期最长，而当占空比越偏离1的时候，周期越小，但是这个差距并不明显。
结论：符合预期。
（3）三角波发生器
Rp=10kΩ
Vo Vo1
幅值/V 3.756 3.35
周期/ms9.39.4
Rp=15kΩ
Vo Vo1
幅值/V 5.134 3.35
周期/ms14.114.1
分析：通过改变Rp的阻值可以改变三角波的周期
结论：Rp变大，三角波的周期变大
（4）斜率可调锯齿波发生器
Rp/kΩ1030507090
幅值/V 3.36 3.38 3.56 3.32 3.40
周期/ms64.3463.2164.4862.2363.21
τ1/ms10.418.230.840.948.7
τ2/ms49.841.331.420.29.9
分析：随着Rp的改变，当Rp处于滑动变阻器的中间值时幅值最大，从中间向两边递减。
周期几乎没什么变化。
结论：符合预期。
2. 实物实验
（1）方波发生器
实验值：
R4+Rp/kΩ20406080100
幅值/v 5.8 5.9 5.9 5.9 5.9
周期/ms 3.4 5.67.69.611.6
理论分析值：
R4+Rp/kΩ20406080100
T/ms 4.49.613.217.622
分析：同仿真
结论：周期数据比仿真值和理论计算值要小很多，周期实验数据可能出错，幅值数据大约是仿真的2倍
（2）占空比可调的矩形波发生器
分析：同仿真。
结论：幅值数据大约是仿真的2倍，周期数据比仿真数据小一些而理论值小更多，实验有误差
（3）三角波发生器
Rp=10kΩ
Rp=15kΩ
结论：周期数据大致相等，幅值数据大约是仿真的2倍
（4）斜率可调锯齿波发生器
理论估算值
分析：τ1和τ2数据与理论计算值差不多，周期数据大致相等，幅值数据大约是仿真的2倍，τ1和τ2数据和仿真相差很大
结论：仿真数据不精确，实验和理论相符。
五、实验小结和思考题
1. 实验小结
本次实验比较顺利，在老师的两次帮助下提前完成了。
这次实验我认识到了电路板上电源出的保险丝的重要性，由于电路中有短路线路，保险丝熔断保护了电路，证明老师以前一直强调的电源接法对安全的重要性。
本次实验最大的失误在于把书上电路图中的“+”号误以为是电源接入点，把电源正相输入端连了放大器负极，导致大错。
仿真的时候学习到了用串接稳压管的方式来制作双向稳压管，更一步熟悉了器件搭试。
2. 思考题
（1）R3的阻值不能过大，否则电路不起振，但是过小的话流过的电流会太大造成不安全因素，故综合以上两点调节。
（2）足够小，这样反向充电电压翻转的时间就足够小，减小对输出波形的影响
六、原始数据。