苏州大学 设计实验 TL082信号发生器(方波与三角波)

设计实验TL082信号发生器（方波与三角波）
一、实验目的
1、采用运算放大器设计并制作能产生方波和三角波信号发生器，观察输出波形；
2、加强对积分器和迟滞比较器的掌握，弄懂其原理，掌握其运用；
3、熟悉TL082的内部结构，并能运用TL082来设计电路；
4、加强对Multisim的熟练程度，并能熟练掌握双踪示波器的应用。

二、实验仪器与器件
1、计算机一台
2、万用表一只
3、通用电路板一块
4、直流稳压电源一台
5、双踪示波器一台
6、TL082一片、100k电阻（2个）、330k电阻（2个）、10nF电容（一片）
三、实验原理
函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。

函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、方波的函数波形发生器。

运算放大器是模拟电路中的特殊放大器，只要适当选取外部元件，就能构成各种运算电路，如放大、加法、减法、微分和积分等，并因此而得名。

集成运放应用范围十分广泛，有基本放大电路、比较器电路、简单滤波器电路等。

三角波、矩形波等波形产生电路也可由此产生。

1、TL082的内部框图及其引脚功能图
2、实验原理图
该电路图由两大部分组成，左边的积分器电路和右边的迟滞比较器电路。

（一）积分器电路：利用须短和续断的概念，v n =0且v n –v o =
C 1dt R vI
t 0。

当v I =±kV 时，即从左边的输入信号时一个方波信号，大小为±kV 时，v o =±1*1C R k
t ，则输出为一个三角
波。

积分器电路 迟滞比较器电路 （二）迟滞比较器电路：
• 右边是一个具有双门限值的同相输入迟滞比较器。

由于正反馈作用这种比较器的门
限电压V T 是随输出电压v O 的变化而改变的。

当输入电压等于门限电压，即V I =V T ,输出电压V O 发生跳变。

• 当V I >V T+时，输出电压为高电平V OH ;当V I <V T-时，输出电压为低电平V OL 。

• V T+=R 2V REF /(R 2+R 4)+R 4V OH /(R 2+R 4) • V T-= R 2V REF /(R 2+R 4)+R 4V OL /(R 2+R 4) • 此处V REF 为参考电压，值为0
四、实验内容 1、 Multisim 仿真
（1） 创建电路：从元器件库中选择电阻，电容，TL082，电源创建如图电路
（2） 用双踪示波器分别测量方波与三角波的幅值和周期
（3） 改变R 1、R 2、R 3、R 4、C 1的值，观测对方波与三角波的幅值和周期的影响
2、 按实验原理图选择合适器件，测量实际参数值，记录，并按实验原理图焊接电路
3、 把直流稳压电源调出±15V 的电源，并用万用表去测量一下，确保是±15V 。

4、 将±15V 加到通用电路板上，按图将双踪示波器接到电路中。

按要求测量记录三角波和
方波的幅值和周期
R1330kΩ
R2
330kΩR3
100kΩ
R4
100kΩC110nF
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
U2A
TL082CD
3
2
4
81
U2B
TL082CD
5
6
4
8
7
VEE -15V VEE
VDD
15V VDD
3
1
4
2
三角波仿真与实测
方波仿真与实测三角波与方波仿真与实测
五、实验总结
通过设计，使我们对TL082的工作原理有了本质的理解，掌握了TL082的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。

进一步加深了对积分器电路和迟滞比较器电路的理解与掌握。

利用TL082制作出来的函数发生器具有线路简单，调试方便，功能完备。

可输出方波、三角波，输出波形稳定清晰，信号质量好，精度高。

系统输出频率范围较宽且经济实用。