多波形发生器设计教案分析.ppt

电工与电气信息 实验教学中心 电工与电气信息 实验教学中心 电工与电气信息 实验教学中心 一、实验目的 掌握正弦波、方波和三角波等信号发生电路的设计方法 和调试方法。 二、实验设备 1、数字万用表 2、示波器 SS-7802 3、电子技术实验箱 三、设计任务书 1、设计课题 设计任务一： 设计一个振荡频率 的RC正弦波振荡电路。 设计任务二： 设计一个用集成运放构成的方波～三角波发生器，设计要求为 振荡频率范围 500Hz～1kHz，三角波幅值调节范围 2～4V。 2、设计内容 （1）确定电路方案。 （2）计算电路参数： ① 正弦波振荡电路 RC 串并联选频网络元器件R、C，放大电路元器件R1 、R2，穏幅电路R3、D1、D2，画出电路图。 ② 方波-三角波发生电路 滞回比较器电路元器件R0、R1、R2等；积分电路R 、C等，画出电路图。 （3）连接电路。 （4）用示波器分别观察正弦波、方波、三角波，测试技术指标。 （5）若有未达到设计要求的技术指标，应修改相应的元件参数，以满足技 术指标的要求。 （6）按实验报告要求写出设计性实验报告。 四、电路参数计算 设计任务一：正弦波振荡电路 1、选择电路 （1）文氏电桥正弦波振荡器，由放大电路、正反馈网络、RC串并联选频网络及稳幅环节组成。 （2）正弦波振荡电路是在没有任何外加信号的情况下，电路所产生的自激振荡。 （3）振荡频率 2、估算电路参数（正弦波振荡电路） （1）估算 RC串并联选频网络元件R、C ① 使选频网络的选频特性尽量不受运放输入、输出电阻的影响 Ri 运放同相输入电阻（≤10KΩ） R0 运放输出电阻（约几百欧以下）。 ② 选用稳定性较好、精度较高的电阻和介质损耗小的电容。 （2）估算放大电路元件 R1、R2 ① 振幅条件 rd 表示二极管导通时动态电阻 （几欧姆≤ rd≥几十欧姆） ② 为了减小运放输入失调电流及其漂移的影响 （3）估算穏幅电路元器件R3、D1、D2 ① 稳幅电路由两只反向并联的二极管与R3并联组成。 ② 稳幅二极管的选用： a. 提高振幅的温度稳定性，选用硅二极管。 b. 上下振幅对称，二极管的特性参数应匹配。 ③ 温度电路R3的选用： a. R3 阻值越大，波形会失真。 b. R3 阻值越小，波形失真会减小，但稳幅效果会变差。 二极管选用IN4148、IN4007等 几欧姆 ≤ R3 ≥ 几百欧姆 注意： R2、 R3选用电位器 四、电路参数计算 由滞回比较器、积分电路组成 设计任务二：方波-三角波发生电路 1、选择电路 （1）方波幅度 （2）三角波幅度 （3）方波、三角波频率 2、估算电路参数（方波-三角波发生电路） （1）估算 滞回比较器稳压管DW 、限流电阻R0 滞回比较器稳压管DW ① 稳压管的作用是限制方波的幅值和对称性。 ② 选用高精度双向稳压二极管。 限流电阻R0 ① R0 阻值按所用稳压管确定。 二极管选用 2DW231 限流电阻选用 2KΩ （2）估算 滞回比较器正反馈电阻R1、R2 （3）估算 积分电路元件R、C （4）估算 平衡电阻RP1、RP2 RP1、RP2 =10KΩ VOP-P 调节范围2～4V VZ 稳压二极管 5.1V 电容C过大，增加积分电路误差； 过小积分电路漂移； 一般选在0.01～1μF 1、按设计电路图连接电路； 2、用示波器分别观察正弦波、方波-三角波输出波形是否达到设计要求； 3、电路的调整 （1）正弦波振荡电路的调整 ① 无波形调节R2 电位器；如果波形严重失真，应适当减小R2 或 R3 。 ② 振荡频率的调整：固定电容C ，改变电阻或固定电阻R ，改变C 。 （2）方波和三角波发生电路的调整 ① 振荡频率的调整：改变积分器中电阻R 的值。 ② 幅值的调整：调节分压器R1、R2 的分压系数。 五、实验内容 1、课题名称； 2、已知条件； 3、技术指标； 4、实验用仪器； 5、电路工作原理； 6、电路参数估算及元器件选择（设计步骤）； 7、技术指标的测试及实验数据整理； 8、完整的电路图，对本次实验进行总结，写出收获体会。 六、设计性实验报告内容 电工与电气信息 实验教学中心 电工与电气信息 实验教学中心 电工与电气信息 实验教学中心