2022年模电实验指导书《实验五 集成运算放大器的基本应用——波形发生器》.docx

模电实验指导书实验五集成运算放大器的基本应用波形发生器一、实验目的1 .学会用集成运放构成方波和三角波发生器。2 .掌握波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。二、实验原理1 .方波发生器方波发生器是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生器。实验原理图如图 5-1所示。它是在迟滞比较器的基础上，增加了一个Rf、CF组成的积分电路，把输出电压 经Rf、CF反馈到集成运放的反相端，运放的输出端引入限流电阻RS和两个背靠背的稳压管 用于双向限幅。该电路的振荡频率为io=式中 R产Ri' +Rw' , R2=R2, +Rw”,方波输出幅值 U°m=±Uz°2 .三角波和方波发生器如把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图5-2所示，则比较器输出 的方波经积分可到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、 方波发生器。由于采用运放组成的积分电路,因此可实现恒流充电,使三角波线性大大改善。图5-2三角波、方波发生器电路的振荡频率R2方波的幅值U'om= + Uz三角波的幅值Uom=-UzRz调节RW可以改变振荡频率，改变比值妁可调节三角波的幅值。三、实验设备、部件与器件1.±12V直流电源2.双踪示波器(另配)3.交流亳伏表4.频率计5. A741×22DW7×K 2CPX2电阻器、电容器若干。四、实验内容1 .方波发生器在实验台面板上选一带有8脚运放插座的合适区域，按图5-1连接实验电路。(1)将电位器RW调至中心位置,用双踪示波器观察并描绘方波u。及三角波UC的波形(注 意对应关系)，测量其幅值及频率，记录之。(2)改变RW动点的位置，观察u°、UC幅值及频率变化情况。把动点调至最上端和最下 端，测出频率范围，记录之。(3)将RW恢复至中心位置，将一只稳压管短接，观察u。波形，分析DZ的限幅作用。2 .三角波和方波发生器按图5-2连接实验电路(1)将电位器RW调至合适位置,用双踪示波器观察并描绘三角波输出u。及方波输出 测其幅值、频率及RW值，记录之。(2)改变RW的位置，观察对uo、u幅值及频率的影响。(3)改变Rl(或R2),观察对Uo、u幅值及频率的影响。五、实验报告1 .方波发生器(1)列表整理实验数据，在同一坐标纸上，按比例画出方波和三角波的波形图(标出时间和 电压幅值)。(2)分析RW变化时，对UO波形的幅值及频率的影响。(3)讨论DZ的限幅作用。2 .三角波和方波发生器(1)整理实验数据，把实测频率与理论值进行比较。(2)在同一坐标纸上，按比例画出三角波及方波的波形，并标明时间和电压幅值。(3)分析电路参数变化(舟、R2和Rw)对输出波形频率及幅值的影响。六、预习要求1 .复习有关三角波及方波发生器的工作原理，并估算图5-1、5-2电路的振荡频率。2 .设计实验表格3 .电路参数变化对图5-1、5-2产生的方波和三角波频率及电压幅值有什么影响?或者： 怎样改变图5-1、5-2电路中方波及三角波的频率及幅值？