实验九集成运算放大器的基本应用--波形发生器实验报告

集成运算放大器的基本应用（IV）
——波形发生器
一．实验目的
1.学习用集成运算放构成正弦波振荡器
2.学习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
图为RC桥式正弦波振荡器。

其中RC串，并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1,R2,Rw及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。

调节电位器Rw，可以改变负反馈深度，以满足震荡的振幅条件和改善波形。

利用两个反向并联二极管D1，D2正向电阻的非线性特性来实现增幅。

D1，D2采用硅管，且要求特性匹配，才能保证输出波形正，负半周对称。

R3的接入是为了消弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。

电路的振荡频率：
f0=1/2πRC
起振的幅值条件：
Rr/R 1>=2
式中Rr=Rw+R 2+(R 3//r 0),r 0 ——二极管正向导通电阻。

调整反馈电阻Rr,使电路起振，且波形失真最小。

如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加强Rr ，如波形失真严重，则应适当减小Rr 。

三，实验设备与器件
1，正负12V 直流电源 2.双踪示波器 3，电流毫伏表 4，频率计 5，集成运算放大器，6二极管IN4148*2 7电阻器，电容器若干。

四．实验内容
一、方波发生器
1、按图1电路创建待仿真实验电路。

2、观察运放741的2脚和振荡器输出端的波形，测出方波、三角波的幅值并与理论值比较；改变Rp 可以调整电路的震荡频率，用频率计测量振荡器的频率并与理论值比较。

U1
741
3
2
4
7
6
5
1
R120kΩ
R220kΩ
C147nF
D1
02DZ4.7D2
02DZ4.7
Rp
200kΩKey=A
50%R4
5.1kΩ
R520kΩ
VCC 12V
VEE
-12V
XSC1
A
B
Ext Trig
+
+
_
_
+
_
XFC1123
图1 方波发生器电路
二、三角波发生器
1、按图2电路创建待仿真实验电路。

2、观察振荡器输出端的波形，测出方波、三角波的幅值并与理论值比较；改变
Rp 可以调整电路的震荡频率及三角波的幅值，用频率计测量振荡器的频率并与理论值比较。

U1
741
3
2
4
7
6
5
1
C147nF
D1
02DZ4.7D2
02DZ4.7
R4
5.1kΩR520kΩ
VCC 12V
VEE
-12V
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
Rp
50kΩ
Key=A
50%
XFC1
123
U2
741
3
2
4
7
6
5
1
R110kΩ
VCC 12V
VEE
-12V
R2
20kΩ
R620kΩ
图2 三角波发生器电路
三、文氏正弦波震荡电路
1、按图3电路创建待仿真实验电路。

2、观察文氏正弦波震荡电路的起振过程。

打开仿真开关，双击示波器，观察文氏正弦波震荡器的起振过程，这个过程大约需要600ms 。

3、观察文氏正弦波震荡器产生的正弦波。

测量正弦波的幅值及频率。

4、调节Rp 的阻值，再观察文氏正弦波震荡器起振过程及产生的波形。

阻值改变后，起振时间发生变化，输出波形严重失真，记录波形。

U1741
3
2
4
76
5
1VCC 12V
VEE -12V
R410k¦¸
R310k¦¸
C2100nF
C1
100nF
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
R1
20k¦¸
XFC1
123
Rp 200k¦¸Key=A
50%
实验1
R3=100K
实验2 Rp=25K
实验3。

3
实验3。

4。