波形发作电路实验陈说之公保含烟创作一、实验目的通过实验掌握由集成运放构成的正弦波振荡电路的原理与
设计
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办法；通过实验掌握由集成运放构成的方波（矩形波）和三角波（锯齿波）振荡电路的原理与设计办法二、实验
内容
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正弦振荡电路实验电路图如下图所示，电源电压为.（1）迟缓调节电位器，察看电路输出波形的变卦，解释所察看到的现象.（2）仔细调节电位器，使电路输出较好的正弦波形，测出振荡频率和幅度以及相对应的之值，剖析电路的振荡条件.（3）将两个二极管断开，察看输出波形有什么变卦多谐振荡电路（1）按图2装置实验电路（电源电压为土1.2V测旳丄、波形的幅度、周期（频率）以及的上升时间和下降时间等参数.（2）对电路略加修改，使之酿成矩形波和锯齿波振荡电路，即为矩形波，为锯齿波.要求锯齿波的逆程（电压下降段）时间年夜约是正程（电压上升段）时间的20%左右.观测、的波形，记载它们的幅度、周期（频率）等参数.设计电路丈量滞回比拟器的电压传输特性.三、预习计算与仿真1.预习计算(1)正弦振荡电路由正反应的反应系数为：由此可得RC串并联选频网络的幅频特性与相频特性辨别易知事先??RC，Vf和Vo同相，满足自激振荡的相位条件fo若此时A3，则可以满足f1，电路起振，振荡频率为12RC216k10nF994.7Hz，T011.005ms.fo若要满足自激振荡，需要满足AfF在起振前略年夜于1，而Fmax1，令Af3，即满足条件的RW应略年夜于10kQ.多谐振荡电路对电路的滞回局部，输出电压比二土吐二士就4二口代需户仏x為，事先"厂加倒，可以失掉f心二士瓦x%=士mi/.由衍二/冥°刃冥l/f}-UT，所以失掉：T■加狈眄用-4U0时.2.仿真剖析(1)正弦振荡电路仿真电路图：仿真失掉的丈量数据
总结
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如下（详细见仿真陈说）（1）•为0时，无波形发作（2）调节恰好起振时频率"lb峰值/V仿真值（3）调节使输出电压幅值最年夜频率峰值/V仿真值（2）多谐振荡电路仿真电路图：失掉的数据整理如下:心1幅度/V畑1周期/us%上升时间/us卩曲下降时间/us巾2幅度/V%周期/us仿真值（3）矩形波和锯齿波发作电路仿真电路图：仿真后果整理如下：畑幅度/V畑周期卩血上升时F曲下降时%幅度/V%周期/ms间/ms间/ms/ms仿真值（4）滞回比拟器电压传输特性的丈量仿真电路图：仿真后果整理如下：-ur/v\[+吐川仿真值四、实验数据记载与处置正弦振荡电路(1)•为0时，无波形发作(2)调节恰好起振时弘㈣频率"lb峰值/V实际值仿真值实验值相对误差/%此时的波形：(3)调节使输出电压幅值最年夜频率球也峰值/V实际值仿真值实验值相对误差/%此时的波形：将两个二极管断开察看从小打年夜变卦时的波形是如何变卦的调节电阻使得恰好起振时的波形和持续调年夜电阻后的输出电压波形依次为：由波形变卦可以看出，当调节电阻使得电路刚好呈现振荡时输出电压幅值就已经抵达最年夜值，而且有一点的失真现象，当持续调年夜电阻时，输出电压波形失真更加严重多谐振荡电路输出电压波形为:实验数据整理如下：心1幅度N畑周期/us卩也上升时间/us卩曲下降时间/us%幅度/V沧周期/us仿真值实验值相对误差-5.89%3.82%1.76%3.64%10.08%1.01%3•矩形波和锯齿波发作电路实验测得的数据整理如下:灯1幅度N畑周期/ms卩也上升时间/ms卩曲下降时间/ms%幅度/V%周期/ms仿真值实验值相对误差-7.48%1.00%1.12%1.89%10.56%1.63%滞回比拟器电压传输特性的丈量实验数据整理如下：-ur/v\-UzfV+Uz/V仿真值实验值相对误差/%误差剖析:正弦振荡电路中峰值的丈量误差较年夜，能够由于在仿真进程中由于Multisim中在用示波器丈量输出电压时，即使调节电阻已经到达实际值，但示波器上还是没有波形呈现，所以会与实际丈量形成一定的误差多处的输出电压丈量的误差较年夜.因为实际实验使用的稳压管为5.1V的，而教师要求的仿真中采用的稳压管为6V的，即使仿真中采用的是虚拟的稳压管，然则经过丈量发现稳压管还是会存在正向导通电压，所以仿真中采用稳压管的稳压值较年夜，发作了误差.五、思考题图1中的电位器调到什么位置时最好（电路既容易起振，又能输出较好的正弦波）？答：由正弦波发作电路的起振条件，他应该略年夜于1叫“电路才华输出正弦波•在实验中测得''「时电路恰能发作稳定的正弦波，而在|时电路输出的不失真正弦波幅值最年夜•因此，为了既使电路容易起振，又能输出较好的正弦波，应该将电位器调节到「，与|，之间的位置.6.由运放组成的多谐振荡器电路，其输出波形（方波或矩形波）的跳变沿主要决议于什么？如果要缩短其上升时间和下降时间（使波形变陡），您认为可采用哪些法子？答：由于电路中使用的运放不是理想的运放，所以转换速率有限，因此输出方波或矩形波时会呈现跳变沿•如果要缩短其上升和下降时间，应该提高运放的转换速率六、实验结论正弦振荡电路的起振条件为仏应该略年夜于10刚，实验中测妥事先•I电路恰好起振；在正弦振荡电路中参加二极管的非线性环节可以在一定范围内避免波形发作失真，实验测得输出最年夜不失真正弦波时际宀心；门"|，若去掉二极管环节则电路一起振就失真多谐振荡电路第一级电路输出方波，第二级电路输出三角波，若在电路中参加占空比可调环节可以调节积分电路的充电和放电的时间常数，当其时间常数纷歧样时，则充电和放电所需要的时间就分歧，进而使电路输出锯齿波；滞回比拟器电路有两个阈值电压，其输出特性如上面仿真图示.七、实验收获与体会实验中通过仿真剖析和亲手搭建电路加深了关于波形发作电路的了解；正弦振荡电路中通过察看去掉二极管后的发作的波形，深刻了解了非线性环节关于正弦振荡电路的重要性；通过丈量滞回比拟器的电压传输特性初步掌握了示波器X-Y输出通道的根本把持办法，关于示波器的使用有了更深的体会.
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