实验移相详解.doc

实验四　 移相实验 一、实验目的 了解移相电路的原理和应用。 二、实验仪器 移相器、信号源、示波器（自备） 三、实验原理 由运算放大器构成的移相器原理图如下图所示： 图4-1 移相器原理图 通过调节Rw，改变RC充放电时间常数，从而改变信号的相位。 四、实验步骤 值，电位器移相器输入端连接。 打开电源，调整示波器，观察两路波形。 调节移相器相电位器，观察两路波形 根据实验现象，对照移相器图分析其工作原理。 当两波形的相位差最小时： 六、注意事项 实验过程中正弦信号通过移相器后波形局部有失真，这并非仪器故障。 图5-1 检波器原理图 图5-2 检波器示意图 图中为输入信号端，为交流参考电压输入端，为检波信号输出端，为直流参考电压输入端。 当、端输入控制电压信号时，通过差动电路的作用使处于开或关的状态，从而把端输入的正弦信号转换成全波整流信号。00输出接相敏检波输入端。 直流稳压电源接相敏检波器。 示波器两通道分别接相敏输入、输出端，观察输入、输出波形的相位关系和幅值关系。 改变端参考电压的极性直流稳压电源，观察输入、输出波形的相位和幅值关系。由可以得出结论：当参考电压为正时，输入与输出同相，当参考电压为负时，输入与输出反相。 将00接到“移相器输入端，移相器的输出相敏检波器的，00 输出相敏检波器的输入端。 用示波器两通道观察的波形。 将相敏检波器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通输出端接。示波器两通道分别接相敏检波器输入、输出端。调节移相器相，00幅度调节电位器，测出相敏检波器的输入Vp-p值与输出直流电压的关系输入信号00转接到U S1 1800。得出输入信号Vp-p值与输出直流电压 图5-3 低通滤波器原理图 图5-4低通滤波器示意图 五、实验报告 根据实验所得的数据，作出相敏检波器输入—输出曲线（Vp-p—Vo、Vo1），对照移相器图分析其工作原理。 当相敏检波器的输入--输出曲线的VP-P--V0为-4V时，图为： 输入波形换成方波之后的输出波形为： 移相器，相敏检波器的工作原理 移相器：移相器主要是调节电压相位的装置。 相敏检波器：相敏检波器主要由施密特开关及运放组成的相敏检波电路. 实验七　 扩散硅压阻式压力传感器压力实验 一、实验目的 了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理与方法。 二、实验仪器 压力传感器、气室、气压表、差动放大器、电压放大器、电压温度频率表 三、实验原理 在具有压阻效应的半导体材料上用扩散或离子注入法，可以制备各种压力传感器。摩托罗拉公司设计出X形硅压力传感器，如图7-1所示，在单晶硅膜片表面形成4个阻值相等的电阻条。将它们连接成惠斯通电桥，电桥电源端和输出端引出，用制造集成电路的方法封装起来，制成扩散硅压阻式压力传感器。 扩散硅压力传感器的工作原理如图7-1，在X形硅压力传感器的一个方向上加偏置电压形成电流，当敏感芯片没有外加压力作用，内部电桥处于平衡状态，当有剪切力作用时（本实验采用改变气室内的压强的方法改变剪切力的大小），在垂直于电流方向将会产生电场变化，该电场的变化引起电位变化，则在与电流方向垂直的两侧得到输出电压Uo。 （7-1） 式中d为元件两端距离。 实验接线图如图7-2所示，MPX10有4个引出脚，1脚接地、2脚为Uo+、3脚接+5V电源、4脚为Uo-；当P1P2时，输出为正；P1P2时，输出为负（P1与P2为传感器的两个气压输入端所产生的压强）。 图7-1 扩散硅压力传感器原理图 图7-2 扩散硅压力传感器接线图 四、实验内容与步骤 按图7-2接好“差动放大器”与“电压放大器”，“电压放大器”输出端接电压温度频率表（选择U，20V档），打开直流电源开关。（将“2~20V直流稳压电源”输出调为5V） 调节“差动放大器”与“电压放大器”的增益调节电位器到中间位置并保持不动，用导线将“差动放大器”的输入端短接，然后调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。 取下短路导线，并按图7-2连接“压力传感器”。 气室的活塞退回到刻度“17”的小孔后，使气室的压力相对大气压均为0，气压计指在“零”刻度处，调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。增大输入压力到0.005MPa，每隔0.005Mpa记下“电压放大器”输出的电压值U。直到压强达到0.1Mpa；填入下表。 表7-1 P(kP) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 U（V） 0.28 0.40 0.47 0.54 0.65 0.73 0.81 0.88 0.94 1.03 P(kP) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 U（V） 1.10 1.1