正弦波产生与精密全波整流.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,波形发生与精密全波整流,一、实验目的,二、正弦波产生电路原理,三、,精密全波整流电路原理,四、,实验内容,五、幅频响应的测试方法,六、实验注意事项,七、实验报告要求,一、实验目的,进一步熟练掌握集成运算放大器的使用方法；,了解集成运算放大器在振荡电路方面的应用,;,掌握由,集成运算放大器构成的,RC,桥式,振,荡电路的工作原理、,振,荡频率和输出幅度的测量方法；,掌握用集成运放构成精密全波整流电路,。,二、正弦波产生电路原理,R,P,V,N,+12V,V,o,100k,D2,-12V,+,D1,R1 18k,R 5.1k,A,R,C 0.033uF,C,R2 10k,V,P,R,f,=R2+,R,P,RC,串并联网络构成正反馈，以产生正弦自激,振,荡；,其余为同相放大器,;,R1,、,R2,、,RP,构成负反馈，调,RP,可改变负反馈系数，从而调节放大器增益，使其满足振荡的幅值条件,；,D1,、,D2,的作用是有利于正弦波的起振和稳定输出幅度，改善输出波形。,二、正弦波产生电路原理,当输出电压,V o,的值很小时，,D1,、,D2,开路，等效电阻,R f,较大,较大，有利于起振；而当输出电压,V o,的幅值较大时，二极管,D1,、,D2,导通，,R f,减小，随之下降，,V o,的幅值趋于稳定。,RC,串并联选频网络中，设并联阻抗为,Z1,，串联阻抗为,Z2,，,振荡角频率 ，则,正反馈系数为,二、正弦波产生电路原理,当 时，,反馈系数的幅值为最大，即,而相角 ，此时，经,RC,串并联网络反馈到运算放大器同相输入端的电压,V,P,与输出电压,V,o,同相，满足自激振荡的相位条件,。如果此时 ，则满足 的起振条件。,电路起振后，经反馈，输出电压幅度越来越大，最后受电路中器件的非线性限制，振荡幅度自动稳定下来，放大电路的增益由 过渡到 ，达到幅值平衡状态。,设振荡频率 则由 可算得,三、精密全波整流电路原理,V,i,V,o2,+15V,-15V,+,V,o1,Rf2,10k,Rf1,20k,R2,10k,D2,+15V,-15V,+,D1,10k,R1,10k,R3,10k,A1,A2,3.3k,V,i,0,时，,D1,截止，,D2,导通，,A1,为反相比例放大电路，,A2,为反相加法电路,三、精密全波整流电路原理,V,i,V,o,+15V,-15V,+,V,o1,Rf2,10k,Rf1,20k,R2,10k,D2,+15V,-15V,+,D1,10k,R1,10k,R3,10k,A1,A2,3.3k,V,i,0,时，,D1,导通，,D2,截止：,四、实验内容（一）,1,按图,4.9.1,接线，调节,R,P,使电路产生振荡，观察负反馈强弱对输出,V,o,波形的影响,;,2,在,V,o,波形不失真时，分别测出输出,V,o,的峰,-,峰值和振荡频率,f,o,;,3,测量开环幅频特性和相频特性，填入表,4.9.1,中。,注意,：,先要将正反馈网络从电路中断开，然后在,RC,串并联网络两端加输入信号，其大小应保持与步骤,2,中测得的,V,oPP,相同，并在保持其大小不变的前提下，改变输入信号的频率，记录相应的,V,oPP,，填入表中。,四、实验内容（二）,1,电路调零。将输入端接地,(,使,V,i,=0),缓慢调节运放调零端的外接电位器，使输出电压为零；,2,在输入端加正、负直流电压，分别测量,Vo1,、,Vo1,和,Vo,的电压，完成表,4.11.1,的内容，并画出,VoVi,的电压传输特性；,3,输入正弦电压,Vi=6V,（峰,-,峰值）、,f=1kHz,，用示波器的,YT,格式观察并记录,V,i,、,Vo1,、,Vo,的波形，标出它们的幅值；,4,直接,用示波器的,X-Y,方式观察并记录该电路的电压传输特性曲线。,五、幅频响应的测试方法,幅频特性概念：,放大器的增益与输入信号频率之间的关系曲线,一般采用,逐点法,改变输入信号的频率（保持输入信号幅值不变）,逐点测量对应于不同频率的输出电压，计算电压增益,用坐标纸画出幅频特性曲线,横坐标为频率的对数,纵坐标为电压增益的分贝数,求上限频率和下限频率（增益下降,3dB),六、实验注意事项,为了提高测量精度,，,在转折频率理论值附近增加几个测量点,可提高作图精度,直接找到增益下降到,0.707,A,VM,处，记下,f,H,、,f,L,，通频带,=,f,H,-,f,L,缺口标志,A741,引脚图,信号,正电源,信号,负电源,六、实验注意事项,双电源的连接,15V,15V,15V,+15V,地,稳压电源,+,+,六、实验注意事项,1.,教材基本要求,P101,和,P106,；,2.,相应实验的数据与幅频特性曲线；,3.,误差计算与分析；,4.,记录实验过程中出现的故障或不正常现象，分析原因，说明解决的办法和过程；,5.,思考题：,P101,和,P106-1,，,2,七、实验报告要求,下周安排,模拟部分操作考试,抽签选取,1,个实验进行进行现场安装测量考试,;,实验内容与本学期未做的,3,个模拟实验,(,实验,9,：正弦波产生电路、实验,10,：方波和三角波产生电路、实验,11,：精密全波整流电路,),相关并进行了适当调整,;,现场完成安装实验，试验报告。,开卷考试，时间,2,小时,考试准备：,提前预习相关实验内容；,提前准备好相关器件；,掌握相关知识与技能。,