实验4波形产生电路

电子电路实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ——模电实验部分实验四波形产生电路班级：电92姓名：曲昊源学号：2009010939实验日期：2010年12月15日实验组号：AM9214#1一、实验目的1．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方法；2．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方法。二、理论估算与仿真分析正弦振荡电路计算比例系数（忽略二极管的动态电阻）??+????uw4=1+??3电路的起振条件是??略大于3，所以有??w≈2??3-??4=10kΩ.u??0=1≈995.22Hz2??????故起振条件为：??略大于10kΩ，??≈995.22Hz.w多谐振荡电路振荡频率为??1??==2.5kHz04??????24输出电压的幅值为??=2??=10Vom1Z??om2=2????Z=5V??1三、预习仿真正弦振荡电路搭建电路如下图所示：2当??w=0时输出电压波形如下：当??=10.5kΩ时，电路起振，波形如下：w利用游标测得输出波形的幅值为1.557V，周期为1.01ms，因此频率约为990.1Hz。3当??w=17kΩ时，电路的不失真输出电压幅值最大，波形如下：利用游标测得最大电压幅值为7.445V，周期为1.01ms，因此频率约为990.1Hz。若将两只二极管断开，当??从小到大变化时，发现一旦电路起振后，只有当??ww=10.2kΩ时电路起振，并且产生失真，如下图所示：（??w=10.2kΩ时输出电压波形图）4多谐振荡电路搭建电路如下图所示：输出VO1的波形如下图所示：利用游标测得VO1的幅值为5.555V，周期约为0.512ms。上升时间约为0.025ms，下降时间约为0.027ms。5输出VO2波形如下图所示：利用游标测得VO2的幅值为3.369V，周期为0.510ms。对实验线路略加修改，如下图所示：为了调节波形的占空比，在电路中加入了二极管及变阻器环节，调节变阻器至一合适位置，可以使锯齿波下降时间约为上升时间的20%，得到VO2的输出波形如下图所示：6利用游标测得锯齿波VO2的幅值为2.908V。周期为1.760ms，上升时间为1.470ms，下降时间为0.290ms，因此上升时间与下降时间之比约为5.07。此时VO1的输出波形如下：利用游标测得VO1的幅值为5.555V，周期为1.760ms。7滞回比较器搭建滞回比较器电路如下图所示：利用示波器测得输出波形为：由波形可以得到阈值电压UT1=-3.042V,UT2=3.010V.高电平UOH=5.556V,低电平UOH=-5.558V.8四、实验 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 基本要求：正弦振荡电路实验电路如图所示，电源电压为±12V测出下面情况时VO的波形：1)RW为0；2)调整RW使VO正好起振，用示波器测出VO的频率和峰值。测出RW的阻值，分析电路的振荡条件；继续调整RW，使VO为不失真的正弦波且幅值最大，用示波器测出VO的频率和峰值。测RW的阻值；将两个二极管断开，观察当RW从小到大变化时输出波形是如何变化的。多谐振荡电路实验线路如图所示：测量VO1,VO2波形的幅度、周期以及VO1的上升时间和下降时间。92.提高要求：(1)多谐振荡电路上图所示电路稍加修改，使之变成矩形波和锯齿波振荡电路，即VO1O2为为矩形波，V锯齿波。要求锯齿波的逆程（电压下降段）时间大约是正程（电压上升段）时间的20%，观测VO1、VO2的波形，记录他们的幅度、周期等参数。滞回比较器电压传输特性测量五、实验数据整理基本要求：正弦振荡电路(1)??=0时：w此时电路不起振，输出波形仍为一根直线。调整RW使VO正好起振，用示波器测出VO的频率和峰值。测出RW的阻值，分析电路的振荡条件：现象：电路起振，输出波形为稳定的正弦波。理论值仿真值实测值与理论值与仿真值的误差的误差??/Hz995.22990.1949.544.59%4.10%??o/V/1.5571.132/27.3%??w/kΩ略大于1010.210.34/1.37%继续调整RW，使VO为不失真的正弦波且幅值最大，用示波器测出VO的频率和峰值。测RW的阻值：现象：此时输出电压为不失真的最大波形，为稳定的正弦波。仿真值实测值与仿真值的误差??/Hz990.1940.454.10%??o/V7.4459.42527.3%??w/kΩ17.017.691.37%将两个二极管断开，观察当RW从小到大变化时输出波形是如何变化的：现象：当??Ω时，电路起振，且一起振就失真。此时输出电压的幅值??o=9.875V，w=10.05k频率??=950.67Hz.10多谐振荡电路仿真值实测值与仿真值的误差幅值??o1/V5.5555.753.51%??o1周期??/ms0.5120.42816.4%上升时间??0.0250.00868%r/ms下降时间??0.0270.017535.2%f/ms??o2幅值??o2/V3.3693.272.94%周期??/ms0.5100.42816.4%提高要求：多谐振荡电路仿真值实测值与仿真值的误差??幅值??o1/V5.5555.758.55%o1周期??/ms1.7601.24416.4%幅值??o2/V2.9083.182.94%??周期??/ms0.5101.24416.4%o2上升时间??r/ms1.4701.006/下降时间??0.2900.238/f/ms??/??5.074.23/rf滞回比较器仿真值实测值与仿真值的误差阈值电压??/V3.0262.50517.2%T输出电压??/V5.5575.753.36%OM说明：仿真值中11??-??T1)=3.026V，??OM=(??OH-??OL)=5.557V.T=(??T222六、实验误差分析1.正弦振荡电路(1)起振时对比实测结果与理论值、仿真值，发现电路的起振条件与理论推导吻合，均是在??略w大于10kΩ时电路起振。但实测起振时的电压幅值却与仿真值有较大的误差。这主要是由于在仿真时与实测时，判断电路起振的依据不相同。在仿真时是先调节??，在观察输出波形w是否起振，因此判断电路起振时??阻值并不是连续变化的，调节的最小分度为0.1kΩ；而在w11实验时是一边调节变阻器阻值，一边观察示波器的输出波形，判断出输出稳定波形的点然后进行测量，在判断波形是否稳定时会产生较大的误差。而起振时频率的误差主要来源于示波器的频率测量，可能与示波器中探头中的电容有关。振幅最大时此时，电路的最大振幅与仿真值的误差较大。与起振时的分析类似，在仿真时??阻值w的调节不是连续的，因此可能存在较大的误差。而使用肉眼判断最大不失真输出电压幅值时也会出现一定的读数误差。多谐振荡电路基本要求对于输出电压幅值，仿真值与实测值的误差主要来源于稳压管的稳压值。仿真时使用的是虚拟元件，而实验时的稳压管不可能具有理想输出特性，其稳压值也未知。对于周期的测量，误差主要来源于测量方法及示波器的探头误差。而在上升时间与下降时间的测量时实验值与仿真值产生了很大的误差，并且实验时输出的波形并不像仿真预测的那样是对称的。通过对学习机电路的检查和分析，发现学习机上部分元件的参数与标称值有所偏差，并且由于时间间隔较小，因此测量时稍微一点的误差就会使实验结果产生较大偏差。(2)提高要求比较仿真值与实验值的??、??等参数，除周期（误差原因已在上面的分析中给出）的o1o2误差略大外，其他误差都在可接受范围内。而对于上升时间与下降时间之比而言，由于实验时和仿真时所调变阻器的位置并不一样，所以不具有可比性。在仿真时，大约将变阻器调至98%的位置时可以使上升时间约为下降时间的5倍；但在实验时，即使将滑动端调制100%也只能是上升时间与下降时间比值达到4.23，而不是预计的5倍，这与稳压管参数及元件参数的误差有着较大的关系。3.滞回比较器总体来看，滞回比较器的阈值电压和输出电压的误差不是很大。阈值电压的误差可能和测量的位置及读数时的光标误差有关。七、思考题正弦振荡电路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：由正弦波发生电路的起振条件，??应该略大于10kΩ，电路才能输出正弦波。在实验中w测得??=10.34kΩ时电路恰能产生稳定的正弦波，而在??=17.69kΩ时电路输出的不失真ww正弦波幅值最大。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10.34kΩ与17.69kΩ之间的位置。12由运放组成的多谐振荡器电路其输出波形（方波或矩形波）的跳变沿主要决定于什么？如果要缩短其上升和下降时间，可采取哪些办法？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出现跳变沿。如果要缩短其上升和下降时间，应该提高运放的转换速率。八、实验结论1.正弦振荡电路的起振条件为??w应该略大于10kΩ，实验中测得当??w=10.34kΩ时电路恰好起振；2.在正弦振荡电路中加入二极管的非线性环节可以在一定范围内避免波形发生失真，实验测得输出最大不失真正弦波时??w=17.69kΩ，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，若在电路中加入占空比可调环节可以使电路输出锯齿波；滞回比较器电路有两个阈值电压，其输出特性如上面仿真图示。九、实验收获与体会通过仿真及实际动手搭建电路加深了对波形产生电路的理解；在实验结果与仿真结果出现较大偏差时，学会了利用现有条件测试并分析电路可能产生误差的原因，锻炼了误差分析能力；3.通过对滞回比较器输出特性的测试初步掌握了示波器X-Y输出通道的基本操作方法。13