实验四阶梯波发生器的设计.docx

实验四 阶梯波发生器的设计
一、周期性阶梯波发生器(输出电压为[-12V, 0V])
1.电路组成
1.1方波发生器

输出波形：

方波周期为：T=2.938ms

1.2无源微分电路

输出波形：

1.3半波整流电路

输出波形：

1.4积分电路

输出波形：

1.5迟滞比较器与电子开关电路

2.完整电路

2.1输出波形

2.2台阶周期

台阶数
1
2
3
4
5
台阶宽度（ms）
2.990
2.990
3.019
3.019
2.990
总周期15.008ms
(该表格数据为测量时间比例为2ms/Div的波形图所得)
2.3台阶高度

台阶数
1
2
3
4
台阶宽度（V）
3.010
3.008
3.007
3.004
总高度：12.029V

二、改进电路(输出电压为[-6V, 6V])
1.方法一：
1.1原理：利用加法运算电路使得输出波形整体向上移动6V
1.2原理图：

(连接在原电路的输出端)

1.3输出波形：

1.4阶梯数据：

输出范围：
[-6.010V, 6.028V]
台阶总宽度：
12.038V
台阶总高度
15.000ms

2.方法二：
2.1原理：改进开关电路及迟滞比较器，使得电路在达到-6V时跳转至6V
2.2原理图：

:提供积分电路电容的初始值；
:使得电路在迟滞比较器跳转时导通电子开关；
:在原输出电压上叠加-6V电压，使之触发迟滞比较器
2.3输出波形

2.4阶梯数据

输出范围：
[-6.007V, 6.016V]
台阶总宽度：
12.023V
台阶总高度：
15.066ms

三．总结
这次的阶梯波发生器设计实验加深了我对运算放大器电路的理解，使我熟悉了方波发生器，微分电路，滤波电路，积分电路，迟滞比较器及电子开关的使用。但在开关电路的设计方面还有不足，在以后的学习中应加强。

课程反馈
1. 上课深度一般，可以再稍加深入一些，多讲一些实际运用电路，而课时可稍加延长，也要再加一些习题课；
2. 老师讲解清晰，速度其实适中，如果慢一些的话，课时可能会有些问题；
3. 十分赞成EDA设计的加入，既然是实验班，课程肯定要与普通班有所区别，应该更注重实际应用，这也有助于学生对理论知识的理解；
4. 硬件实验的深度可以再深入一些，应该给学生更大的设计空间，而不是用已有的电路搭一下，测量一下就完事了，这样与普通班就没有区别了；
5. 英文教材的加入不是很有效，限于学生的英语水平，理解英文教材人就有些难度，可以作为学生开拓眼界的一种手段；
6. 平时与考试的成绩分布比较合理，可以将考试成绩分为两部分：期中和期末成绩，避免学生在期末突击应对考试；
7. 考试的题型要多变，要活，与普通班体现出区分度，注重对原理的考察，防止学生突击应付。