实验11  非正弦信号产生电路

一、实验目的

1. 学会用运算放大器组成各种非正弦信号产生电路。

2. 掌握非正弦信号产生电路的调整及测量。

二、实验原理

1. 方波产生电路

方波产生电路如图 1.11.1 所示。它是一个由运放及其反馈网络构成的具有迟滞特性的电压比较电路和一个由电阻、电容构成的积分电路组成的。通过电压比较电路和积分电路的巧妙组合，使得迟滞电压比较器周期性地工作在开关状态，从而能输出周期性的方波。

其主要工作过程是：运算放大器通过Ｒ1、Ｒ2 组成的正反馈网络接成电压比较器的

形式，将电容两端的电压和运算放大器同相端的电压进行比较，从而确定电路输出电压  v0 的正负。 v0 的正负又决定了电容Ｃ 是充电还是放电，从而决定电容电压  vC 是上升还是下降。vC 的高低再一次决定电路输出  v0 的正负。当电容Ｃ  反复地进行充、放电时，在电路的输出端就产生了周期性的方波。vC 和  v0 的波形如图 1.11.2 所示．

图1.11.1电路所产生的方波的周期为：

                       

2. 三角波产生电路

从原理上讲, 方波经过积分以后就得到三角波。因此,三角波的产生电路可以由一个具有迟滞特性的电压比较器和一个积分器首尾相接而得到。具体电路如图 1.11.3 所示。

图中，v01 输出为方波，v0 输出为三角波  v01 和  v0 的波形如图 1.11.4 所示。

该电路产生的三角波电压的峰值为：

                      

其中，ＶZ 为双向稳压管的稳压值。

三角波的频率为

                    

三、实验内容及步骤

1. 方波产生电路

(1) 按照图 1.11.1 所示电路及参数在面包板上接成方波发生器电路。检查无误后，接通电源。运算放大器选用 F007 集成运放，电源电压ＶCC = +15 V，ＶEE = －15 V

。

(2) 用示波器观察输入电压  vi 的波形和输出电压 v0 的波形。

(3) 用示波器测量输入电压  vi 及输出电压  v0 的频率和幅值，并记录波形。

2. 三角波产生电路

(1) 按照图 1.11.3 所示电路及参数在面包板上接成三角波产生电路，检查电路无误后接通电源。

(2) 用示波器观察并比较输出电压  v01 和  v0 的波形。

(3) 用示波器测量电压  v01 和  v0 的频率和幅值，并与理论值比较。

四、实验仪器及设备

1.  双踪示波器                  1台

2.  直流稳压电源           1台

3.  万用表                   1块

五、实验报告要求

(1) 整理实验数据。

(2) 绘出观察到的信号波形，注明有关参数。