《模拟电子技术》信号发生器
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电路知识,运用AD画图软件,设计并制作完成一简易函数信号发生器,要求能产生方波和三角波,且频率可调,自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
其电路中使用的器件可以是分立器件,也可以是集成电路。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
产生方波、三角波的方案有很多种,本课题采用运放构成电压比较器出方波信号,采用积分器将方波变为三角波输出,其原理框图如图1所示。
2 硬件电路设计直流电源电路一般由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。
基本组成框图如图2所示。
(1)电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压u。
因此,uj=nu;(n 为变压器的变比)。
整流电路的作用是将交流电压u.变换成单方向脉动的直流Uz。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例,U=0.9u。
每只二极管所承受的最大反向1 0.45u电压uey=、2u,,平均电流/ouv)=之 R R对于RC滤波电路,C的选择应适应下式,即RC放电时间常数应该满足:RC=(3~5)T/2,T为50Hz交流电压的周期,即20ms。
(2)器件选择①变压器将220V交流电压变成整流电路所需要的电压u。
②整流电路将交流电压u:转换成单方向脉动的直流U2,有半波整流、全波整流,可以利用整流二极管构成整流桥堆来实现。
此题建议用二极管搭建全波整流电路实现。
③滤波电路将脉动直流电压Uz滤除纹波,变成纹波较小的U,有RC滤波电路、LC滤波电路等。
此题建议采用大电容滤波。
④稳压器常用集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。
下面分别介绍其典型应用及选择原则。
固定式三端稳压器的常见产品有:78XX系列稳压器输出固定的正电压,如7805输出为+5V;79XX系列稳压器输出固定的负电压,如7905输出为-5V。
模电信号发生器课程设计
模电信号发生器课程设计一、课程名称:模拟电子学信号发生器课程设计二、课程目标:帮助学生理解和应用模拟信号发生器的原理,学会设计、搭建和测试模拟电子电路。
三、课程大纲:1. 介绍模拟信号发生器(1周)模拟信号发生器的基本原理和作用。
常见的模拟信号波形及其特性。
信号发生器在电子实验和测试中的应用。
2. 信号波形生成(2周)正弦波、方波、三角波等信号波形的产生原理。
波形的频率、幅度和相位控制。
使用基本电路元件设计和实现信号波形生成电路。
3. 频率和幅度控制(2周)频率控制电路的设计与实现。
幅度控制电路的设计与实现。
频率和幅度的互相影响与调整。
4. 调制技术(3周)调幅、调频、调相等调制技术的原理。
调制电路的设计与实验。
调制技术在通信系统中的应用。
5. 噪声和失真(2周)信号发生器中可能引入的噪声和失真。
减小噪声和失真的方法。
实验中对信号质量的评估与优化。
6. 课程总结与项目(2周)复习课程中学到的关键概念和技能。
小组或个人项目:设计并搭建一个简单的模拟信号发生器电路,进行测试和改进。
四、评估方式:课堂参与和小组讨论(20%)实验报告和作业(30%)期中考试(20%)期末考试(30%)五、实验和项目详细说明:实验1:正弦波发生电路设计学生将设计和搭建一个正弦波发生电路,使用基本的放大器电路和反馈网络。
实验要求学生调整电路参数,观察波形的变化,并测量频率和幅度。
实验2:方波和三角波产生电路设计学生将设计并搭建方波和三角波发生电路,了解不同波形的产生原理。
实验要求学生比较各波形的特性,调整电路以实现不同频率和幅度的波形。
实验3:频率和幅度控制电路设计学生将设计可调频率和幅度的信号发生电路,掌握频率和幅度控制电路的原理。
实验要求学生测量和记录不同控制参数下的波形变化。
实验4:调制技术实验学生将学习并实现调幅、调频和调相电路,了解调制技术的应用。
实验要求学生观察和分析调制后的波形,理解调制技术在通信系统中的作用。
模拟电子技术课件ch6信号发生器
f
i
正反馈一般表达式的分母项变成负号,而且振荡电路的输入信号 X
所以 X i 0。也有 X 。维持输出信号 X 所需的完全由反馈信号 o o 无需外加输入信号 。 由图6-1 (b)可得 又因为
i
X i 提供,
X f,
Xi
X o F X i
,
Xf F Xo
1 f f0 2π RC
时,幅频值最大为1/3,相
(2)RC桥式振荡电路
如图6-4 将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路。
图6-4 RC桥式正弦波振荡电路 (a)RC桥式正弦波振荡电路 (b)桥式画法
AF 件,
组成。
RC 桥 式 振 荡 电 路 如 图 6-4 ( a ) 所 示 。 根 据 自 激 振 荡 的 条
A 表示输出信号 X o 与放大电路净输入信号 X i 之间的相位 式中,
,即反馈信号 2 nπ 相位相同。 X i
放大电路的相移与反馈网络的相移之和等于 与输入信号
要 X
f
(2) 振荡的起振条件
值得注意的是:式(6-1)(6-2)是指振荡电路已经进入稳态振荡而 言的。如果一个波形发生电路仅仅满足幅值平衡条件 ,那么,
F 1 A
该式说明,放大器A和反馈网络F组成的闭合环路中,环路的总传输 系数等于1,即反馈信号 X f 幅值与净输入信号 幅值相等。 X
② 相位平衡条件 由
F 1得 A
i
AF A F 2nπ
(n=1,2,3,…)
(6-2)
广东海洋大学模拟电子技术基础课程设计实验报告
《模拟电子技术基础》课程设计报告题目低频信号发生器班级XX XXXX姓名XXXX学号20121192XXXX成绩日期 16低频信号发生器一、课题名称与技术要求1设计能产生正弦波,矩形波(占空比可调)和锯齿波等多种信号的函数信号发生器。
2主要技术指标和要求a输出信号的工作频率范围10Hz~10KHz,连续可调b输出各种信号波形幅值0~10V,连续可调二、内容摘要信号产生电路有正弦波和非正弦波振荡电路两种形式。
正弦波振荡电路是由正反馈网络和放大电路组成。
常见的有RC正弦波振荡电路和LC正弦波振荡电路。
非正弦信号产生电路主要有方波、矩形波、三角波和锯齿波等信号发生电路。
矩形波发生电路由一个可调占空比的迟滞电压比较器组成。
方波是占空比为50%的矩形波的一种特殊形式。
锯齿波发生电路由一个同相输入迟滞比较器和一个可调占空比的积分电路组成。
三角波又是占空比为50%的锯齿波的特殊形式。
对于正弦波产生电路,关键就是熟悉选频网络的选频特性。
对于非正弦产生电路,关键是要明确放大电路引入的是正反馈,因为只有正反馈才能使电路产生振荡。
本方案采用RC正弦波振荡电路,迟滞电压比较器和RC积分电路。
将这三个电路连接在一起,会依次产生正弦波、方波和三角波。
由于矩形波积分后不能产生锯齿波,上述方案不能实现,所以单独设计一个矩形波产生电路。
由于矩形波与方波的不同之处在于矩形波的高电平持续时间与低电平持续时间不相等,可以在方波产生电路中设法使电容的充放电时间不相等来实现,即利用二极管的单向导电性实现,这就是一个可调占空比的矩形波发生电路。
三、总体设计方案论证及选择(1)RC正弦波振荡电路产生正弦波,作为输入信号,通过迟滞电压比较器产生方波,再作为输入信号,通过积分电路产生三角波。
原理图如下:正弦波方波三角波1.正弦波产生电路a电路图如下:b. 分析上图是RC串并联正弦波振荡电路,又称文氏桥。
反馈网络和选频网络由RC串并联网络组成,同时加入了一个C007芯片作为放大电路。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1 整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技在此处键入公式。
术知识,运用AD软件设计并制作一简易函数信号发生器,要求能产生方波和三角波信号,且频率可调,并自行设计电路所需电源1.2 整机实现的基本原理及框图1.电源电路组成由变压器—整流电路—滤波电路—滤波电路—稳压电路组成。
变压器将220V 电源降压至双15V,经整流电路变换成单方向脉冲直流电压,此电源使用四个整流二极管组成全波整流桥电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压u1。
因此,u1=nu i(n 为变压器的变比)。
整流电路的作用是将交流电压山变换成单方向脉动的直流U2。
整流电路主要有半波整流、全波整流方式。
以单相桥式整流电路为例,U2=0.9u1。
每只二极管所承受的最大反向电压u RN= √2u1,平均电流I D(A V),=12I R=0.45U1R对于RC 滤波电路,C的选择应适应下式,即RC放电时间常数应该满足:RC= (3~5)T/2,T 为50Hz 交流电压的周期,即20ms。
此电源使用大电容滤波,稳压电路,正电压部分由三端稳压器7812输出固定的正12V电压,负电压部分由三端稳压器7912输出固定-12V电压。
并联两颗LED灯分别指示正负电压。
2.该函数发生器由运放构成电压比较器出方波信号,方波信号经过积分器变为三角波输出。
2 硬件电路设计硬件电路设计使用Altium Designer 8.3设计PCB,画好NE5532P,7812及7912的原理图和封装后,按照电路图画好原理图后生成PCB图。
合理摆放好各器件后设置规则:各焊盘大小按实际情况设置为了更容易的进行打孔操作,设置偏大一些,正负12V电源线路宽度首选尺寸1.2mm,最小宽度1mm,最大宽度1.2mm,GND线路宽度首选尺寸1mm,最小宽度1mm,最大宽度1.5mm,其他线路首选尺寸0.6mm,最小宽度1mm,最大宽度1.2mm。
大学模拟电子技术实验课思考题及参考答案
实验报告简要分析及参考答案以下为简要分析,答题时请详细规范作答——实验一仪器的使用P178:交流毫伏表的使用(1)将信号发生器输出值与毫伏表测量值相比较,得到的结论是:信号发生器输出的电压是用峰峰值表示的,而毫伏表测量的电压是用有效值表示的,正弦波峰峰值电压是有效值电压的(2)用毫伏表的MANU和AUTO模式测量信号发生器的输出电压,其不同之处是:用MANU 模式测量时要把量程旋钮置于合适的量程才能显示正确的测量电压;AUTO模式则自动显示测量电压。
P178:思考题1.因为交流毫伏表的电压测量范围为100U A~300V,它能感应并测量仪器周围很微弱的干扰信号,所以交流毫伏表一接通电源显示屏上就有数码显示。
2.图(a):(1)调节触发方式选择开关在AUTO状态;(2)调节垂直位移旋钮在适当的位置;(3)调节亮度旋钮在适当的位置。
图(b):(1)T/DIV旋钮不要置于X-Y显示方式;(2)扫描时间选择旋钮的扫描频率不要选得太高,图(c):调节聚焦和垂直位移旋钮在适当的位置。
3.示波器的红夹子应于毫伏表测试线上的红夹子相接,示波器的黑夹子应于毫伏表的黑夹子相接。
如果互换使用将引入干扰,产生较大的测量误差,甚至不能测量。
原因参阅课本P10。
实验二元件的识别与测量P1804.(2)用两手抓住表笔捏紧电阻两端测量其阻值,相当于把人体的电阻与所测电阻并联,所测电阻越大,影响越大,测量值越小。
P1816(2)用×100Ω档测出的阻值小,而用×1KΩ档测出的阻值大。
因为万用表不同的欧姆档流出的电流不同,×100Ω档时流出的电流大,×1KΩ档时流出的电流小。
当用不同的欧姆档测量同一只二极管时,由于二极管是非线性元件,等效电阻不是一个固定值,其值随电流的改变而改变,所以当用不同的量程测其正、反向电阻值时,测量值也不同。
P183:思考题用×1档电流大,×10k档电压大,都容易烧坏晶体管。
模拟电子技术实验报告
一、实验目的1. 熟悉模拟电子技术实验的基本操作流程;2. 掌握模拟电子技术实验的基本测量方法;3. 理解模拟电子电路的基本原理,提高电路分析能力;4. 培养实验操作技能,提高动手实践能力。
二、实验内容1. 常用电子仪器的使用:示波器、万用表、信号发生器等;2. 晶体管共射极单管放大器实验;3. 射极跟随器实验;4. 差动放大器实验。
三、实验原理1. 常用电子仪器使用:示波器、万用表、信号发生器等是模拟电子技术实验中常用的测量工具,掌握这些仪器的使用方法对于进行实验至关重要。
2. 晶体管共射极单管放大器:晶体管共射极单管放大器是一种基本的模拟放大电路,其原理是利用晶体管的电流放大作用,将输入信号放大。
3. 射极跟随器:射极跟随器是一种具有高输入阻抗、低输出阻抗、电压放大倍数接近1的放大电路,常用于信号传输和阻抗匹配。
4. 差动放大器:差动放大器是一种能有效地抑制共模干扰的放大电路,广泛应用于测量、通信等领域。
四、实验步骤1. 常用电子仪器使用:熟悉示波器、万用表、信号发生器的操作方法,并进行基本测量。
2. 晶体管共射极单管放大器实验:(1)搭建实验电路,包括晶体管、电阻、电容等元件;(2)调整电路参数,使晶体管工作在放大区;(3)使用示波器观察输入信号和输出信号,分析电路放大效果。
3. 射极跟随器实验:(1)搭建实验电路,包括晶体管、电阻、电容等元件;(2)调整电路参数,使晶体管工作在放大区;(3)使用示波器观察输入信号和输出信号,分析电路放大效果。
4. 差动放大器实验:(1)搭建实验电路,包括晶体管、电阻、电容等元件;(2)调整电路参数,使晶体管工作在放大区;(3)使用示波器观察输入信号和输出信号,分析电路放大效果。
五、实验数据及分析1. 常用电子仪器使用:根据实验要求,使用示波器、万用表、信号发生器等仪器进行测量,并记录数据。
2. 晶体管共射极单管放大器实验:(1)输入信号频率为1kHz,幅值为1V;(2)输出信号频率为1kHz,幅值为5V;(3)放大倍数为5。
《模拟电子技术基础》实训指导01 常用电子仪器的使用
3、交流数字毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围之内,测量正弦交流电压的有效值。 为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上, 然后在测量中逐档减小量程,直至适当位置。
三、实验设备与器件 1、函数信号发生器 2、双踪示波器 3、交流毫伏表 四、实验内容 1、用机内校正信号对示波器进行自检。 1)扫描基线调节 示波器设置: 显示方式——“单踪” (Y1或Y2) 输入耦合方式——“GND” 触发方式——“自动”。 开启电源开关后,调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮
根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数(div或cm) 与“Y轴灵敏度”开关指示值(v/div)的乘积,可算得信号幅值的实测 值。
根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数 (div或cm)与“扫速”开关指示值(t/div)的乘积,可算得信号频率 的实测值。
2、函数信号发生器的使用 函数信号发生器可按需要输出正弦波、方波、三角波。输出电压最大可 达20VP-P。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级 到伏特级范围内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分 档开关进行调节。函数信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。
实验一 常用电子仪器的使用
一、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发
生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指 标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方 法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信 号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用表一起, 可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。
模拟电子技术实验
模拟电子技术实验实验一常用仪器、仪表的测量一、实验目的1.掌握函数信号发生器的使用方法;2.掌握交流毫伏表的使用方法;3.掌握双踪示波器的使用方法;学会用示波器测量正弦信号的峰峰值、周期及频率。
二、实验原理在模拟电子技术实验中,函数信号发生器用来提供各种电源信号;交流毫伏表则用来测量交流电压的有效值;示波器能定性显示信号波形和定量测试。
按照图3-1框图连线,函数信号发生器把不同频率、不同幅值的信号送进示波器,用示波器进行观测,同时用交流毫伏表测量,最后把示波器测试的结果与交流毫伏表测试的结果加以比较。
图3-1 实验电路框图三、实验仪器与器件函数信号发生器;交流毫伏表;双踪示波器。
四、实验内容与步骤1.函数信号发生器和交流毫伏表的使用1)接通函数信号发生器的电源,选择输出正弦波信号,先调节“频率粗调”使输出频率为500Hz,再调节“正弦波衰减”为“0db”档,顺时针旋转“正弦波衰减幅度”旋钮,使表头输出电压为最大值。
2)接通交流毫伏表电源,将波段开关置电压档的最高量程(300V)。
3)将毫伏表开路电缆的红、黑两端分别与函数信号发生器正弦波输出红黑插座相接。
4)调节量程开关(从高量程向低量程调节)使毫伏表表头指针指在满刻度的2/3处。
5)准确读数。
6)分别测量函数信号发生器输出正弦波信号为1KHz、10KHz、“正弦波衰减”为20db、40db档时的最大输出电压值7)将测量值填入表3-1中。
2.双踪示波器的使用参考本书第一章示波器的使用,认识示波器面板的旋钮,熟悉旋钮的作用。
1)检查本机标准信号,并定量测量标准信号的时间、周期和幅度。
2)将函数信号发生器调在正弦波1KHz处,输出电压为3V。
3)用毫伏表测量正弦波的有效值,并填入表3-2中。
4)将函数信号发生器的正弦波信号输入示波器。
调节示波器有关旋钮,使荧光屏上出现一个稳定的正弦波信号,计算正弦波的峰峰值和周期。
5)计算公式如下:峰峰值计算:Up-p=volts/div档位数×Y轴格数周期计算:T=sec/div档位数×X轴格数3.将函数信号发生器输出电压改为10KHz、5V,再重复上述步骤。
《模拟电子技术》课程标准
《模拟电子技术》课程标准适用专业:铁道机车专业课程编码:C2—3开设时间:第2学期课时数:56一、课程性质《模拟电子技术》是针对电子产品工艺和生产人员、电子工程师、电气维修与工艺员、工业信号检测与处理工、生产管理与技术支持员等所从事的测试电子元器件、焊接电子线路板、检测电子产品参数、工业信号检测与处理、维修电路板及整机产品等典型工作任务进行分析后,归纳总结出来其所需求的元件测试、焊接、调试、检测、维修等能力要求而设置的课程。
该课程的主要内容包括掌握二极管、三极管、运放等常用半导体器件的应用,掌握放大电路等常用模拟电路的基本概念、基本原理和分析方法,通过直流稳压电源制作与调试、音频单管放大电路的设计与制作、集成音频放大电路的制作与调试、功率放大电路的设计、制作与调试等4个项目的实施来进行课程的学习。
学生以学习小组为单位,通过共同完成项目的设计、制作、调试,培养学生具备较强的电子基本技能、电路分析能力、参与意识、责任意识、协作意识和自信心。
二、课程培养目标1.知识目标:(1)培养学生谦虚、好学;(2)培养学生勤于思考、做事认真;(3)培养学生分析问题、解决问题;(4)培养学生独立学习能力和决策。
(5)培养学生具有阅读有关技术资料,自我拓展学习本专业的新技术、新工艺,获取新知识的能力;2.能力目标:(1)培养学生的沟通能力及团队协作精神;(2)培养学生良好的职业道德;(3)培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风;(4)培养学生的质量意识、安全意识。
(5)有较强的表达能力、沟通能力、组织实施能力;(6)具备基本的生产组织、技术管理能力;3.专业能力目标:(1)掌握常见仪表的使用方法;(2)正确选择元器件的能力;(3)各种电子手册及资料的检索与阅读能力,把英语作为分析技术资料的辅助工具;(4)模拟电子电路识图与分析能力;(5)电路安装与焊接能力;(6)电路测试方案设计能力和测试数据分析能力;(7)电路故障排除能力;(8)简单电路设计能力;三、与前后课程的联系1.与前续课程的联系本课程的前续课程有《电工技术与应用》。
广西大学模拟电子技术实验答案汇总
⼴西⼤学模拟电⼦技术实验答案汇总实验⼀、⼀、实验⽬的1、学习电⼦技术实验中常⽤电⼦仪器的主要技术指标、性能和正确使⽤⽅法。
2、初步掌握⽤⽰波器观察正弦信号波形和读取波形参数的⽅法。
电路实验箱的结构、基本功能和使⽤⽅法。
⼆、实验原理在模拟电⼦电路实验中,要对各种电⼦仪器进⾏综合使⽤,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺⼿,观察与读数⽅便等原则进⾏合理布局。
接线时应注意,为防⽌外界⼲扰,各仪器的公共接地端应连接在⼀起,称共地。
1.信号发⽣器信号发⽣器可以根据需要输出正弦波、⽅波、三⾓波三种信号波形。
输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进⾏调节。
输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进⾏连续调节。
操作要领:1)按下电源开关。
2)根据需要选定⼀个波形输出开关按下。
3)根据所需频率,选择频率范围(选定⼀个频率分挡开关按下)、分别调节频率粗调和细调旋钮,在频率显⽰屏上显⽰所需频率即可。
4)调节幅度调节旋钮,⽤交流毫伏表测出所需信号电压值。
注意:信号发⽣器的输出端不允许短路。
2.交流毫伏表交流毫伏表只能在其⼯作频率范围内,⽤来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。
操作要领:1.为了防⽌过载损坏仪表,在开机前和测量前(即在输⼊端开路情况下)应先将量程开关置于较⼤量程处,待输⼊端接⼊电路开始测量时,再逐档减⼩量程到适当位置。
2.读数:当量程开关旋到左边⾸位数为“1”的任⼀挡位时,应读取0~10标度尺上的⽰数。
当量程开关旋到左边⾸位数为“3”的任⼀挡位时,应读取0~3标度尺上的⽰数。
3)仪表使⽤完后,先将量程开关置于较⼤量程位置后,才能拆线或关机。
3.双踪⽰波器⽰波器是⽤来观察和测量信号的波形及参数的设备。
双踪⽰波器可以同时对两个输⼊信号进⾏观测和⽐较。
操作要领:1.时基线位置的调节开机数秒钟后,适当调节垂直(↑↓)和⽔平(←→)位移旋钮,将时基线移⾄适当的位置。
2.清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮,使时基线越细越好(亮度不能太亮,⼀般能看清楚即可)。
模拟电子技术实验课件==信号发生器
信号发生器
二、面板介绍
频率显示器 1/10,1/1 外/内
频
直
率
流
波 形
调 脉制 调 频 宽度 制 率
电粗 源调
细 衰 输 幅同 幅 调 减 出 度步 度
AC/150V/MAX
F2 输 出
对 称 度
频 率
信号发生器
三、使用举例
产生一个f=3.2kHz,Vpp=2V的正弦波
1)按下电源按钮 3)按下10KHz键 5)调节幅度
2)选择波形为正弦波 4)调节频率,先粗调,后细调 6)连接示波器1647型信号发生器有两个独立的函数发 生器和一个数字频率计组成。主发生器频 率范围为0.1Hz--6.5MHz,从发生器频率范 围为0.01Hz--10KHz, 它们可以独立工作, 分别输出正弦、三角、方波等常用信号, 也可以相互配合,产生调频、调幅等调制 波形。数字频率计可显示本机发生器输出 信号频率,也可检测 0.1Hz--20MHz外接信 号的频率。
模电技术实验报告
一、实验目的1. 理解模拟电子技术的基本原理和实验方法。
2. 掌握晶体管放大电路的基本搭建和调试方法。
3. 学习信号的产生、传输和处理的实验技能。
4. 提高对电路性能指标的理解和测试能力。
二、实验原理模拟电子技术是研究模拟信号处理和传输的理论和技术。
本次实验主要涉及以下内容:1. 晶体管放大电路:利用晶体管的放大作用,将微弱的输入信号放大到所需的幅度。
2. 信号发生器:产生不同频率和幅度的正弦波信号,用于测试电路的性能。
3. 示波器:观察和分析信号的波形,测量信号的幅度、频率和相位等参数。
4. 万用表:测量电路中的电压、电流和电阻等参数。
三、实验内容及步骤1. 晶体管共射放大电路(1)搭建共射放大电路,包括输入端、放大电路和输出端。
(2)调整电路参数,使放大电路工作在最佳状态。
(3)使用信号发生器产生输入信号,观察输出信号的波形和幅度。
(4)测量放大电路的增益、带宽和失真等性能指标。
2. RC正弦波振荡器(1)搭建RC正弦波振荡器电路,包括RC振荡网络和放大电路。
(2)调整电路参数,使振荡器产生稳定的正弦波信号。
(3)使用示波器观察振荡信号的波形和频率。
(4)测量振荡器的振荡频率、幅度和相位等性能指标。
3. 差分放大电路(1)搭建差分放大电路,包括两个共射放大电路和公共发射极电阻。
(2)调整电路参数,使差分放大电路抑制共模信号,提高电路的共模抑制比(CMRR)。
(3)使用信号发生器产生差模和共模信号,观察输出信号的波形和幅度。
(4)测量差分放大电路的增益、带宽和CMRR等性能指标。
四、实验数据记录与分析1. 晶体管共射放大电路| 电路参数 | 测量值 || --- | --- || 输入信号幅度 | 0.1V || 输出信号幅度 | 5V || 增益 | 50 || 带宽 | 10kHz || 失真 | <1% |2. RC正弦波振荡器| 电路参数 | 测量值 || --- | --- || 振荡频率 | 1kHz || 振荡幅度 | 2V || 相位| 0° |3. 差分放大电路| 电路参数 | 测量值 || --- | --- || 差模增益 | 20 || 共模抑制比(CMRR) | 60dB |五、实验结论1. 通过本次实验,加深了对模拟电子技术基本原理的理解。
信号发生器 8.1
ICL
L1
Uo _
Ui Uf
_
+ L2 Uf _
ICL Uf与Ui同相,满足相位平衡条件 同相,
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f. 电压 f超 电压U 前ICL90° °
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模拟电子技术基础
(2) 幅度条件 由于反馈信号U 由于反馈信号 f取自电感 L2, 改变电感中间抽头位 , T
C L1
置,调整反馈强弱,容 + L2 Uf _ 易满足幅度条件。 满足幅度条件。
N2
T
+
(4) 电路的特点 a.调节 2方便,起振容易。 调节N 方便,起振容易。 调节
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模拟电子技术基础
b. 振荡频率高。 振荡频率高。 c. 电路的品质因数高。 电路的品质因数高 d. 输出波形好。 输出波形好。 e. 频率稳定性高。 频率稳定性高。 f. 体积、重量大。 体积、重量大。 g.受 变压器分布参数的 受 限制, 限制 , 振荡频率不能很 高。
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模拟电子技术基础
5. 电容三点式正弦波振荡电路
电容器的三个端
+
T
+
子分别与T的三个 子分别与 的三个 L 电极相连接,故 称之为电容三点 式振荡电路。 式振荡电路。
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模拟电子技术基础
交流通路
+
T
+
T L
L
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模拟电子技术基础
简化的交流通路 T L
T
L
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(3) 电路的品质因数
–
Z
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模拟电子技术基础
模拟电子技术课程设计——数字电子秒表
广东工业大学华立学院课程设计(论文)课程名称模拟电子技术题目名称信号发生器学生学部(系)信息与计算机学部专业班级09信息工程1班学号学生姓名指导教师黎燕霞2011年6月27 日广东工业大学华立学院课程设计(论文)任务书一、课程设计(论文)的内容数字电子计时器一般有振荡器、分频器、译码器和显示器等几部分组成,这些都是数字电路应用最广泛的基本电路。
本设计要求设计一个数字电子秒表,该秒表具有显示、连续计时、直接清零、启动计时和停止计时等功能。
二、课程设计(论文)的要求与数据1. 要求秒表范围0.1-9.9秒,设计精度为0.1秒;2. 要求用一个开关控制三种工作状态,其转换顺序为清零-计时-停止-清零。
3. 要求画好电路图,阐明电路的工作原理,说明设计思想;三、课程设计(论文)应完成的工作1. 完成数字电子秒表的设计(包括计数器设计、555振荡模块设计、时序控制电路设计、数码显示器设计),绘制电路原理图;2. 完成课程设计报告的撰写。
四、课程设计(论文)进程安排五、应收集的资料及主要参考文献【1】邓保青.数字电子技术实验指导书.【2】王毓银.数字电路逻辑设计(脉冲与数字电路第三版).高等教育出版社,2003.11.【3】康华光.电子技术基础-数字部分(第四版).高等教育出版社,2006.6.【4】李大友.数字电路逻辑设计.清华大学出版社,2007.12.【5】阎石.数字电子技术基础(第四版).高等教育出版社,2005.6.发出任务书日期:2011年6月1日指导教师签名:计划完成日期:2011 年6月30日教学单位责任人签章:目录1前言 (1)2设计目的与任务 (1)2.1设计目的 (1)2.2设计的任务 (2)2.3课程设计的要求及指标 (2)3数字电子秒表设计 (3)3.1电子秒表的基本组成和工作原理 (4)3.2发生电路 (5)3.2.1 脉冲发生器(由555构成的多谐振荡器)原理 (5)3.2.2 脉冲发生器(由555构成的多谐振荡器)的参数计算 (5)3.3计数电路 (6)3.4译码显示电路 (8)4电路仿真 (10)5数字电子技术的内容 (10)5.1 数字电子设计的要求及步骤 (11)5.2.组装调试 (12)6元器件明细清单 (13)7参考文献 (13)1前言随着电子技术的发展,电子技术在各个领域的运用越来越广泛。
模电实验报告答案2
简要说明:本实验所有内容是经过十一年的使用并完善后的定稿;已经出版的较为成熟的内容,希望同学们主要参考本实验内容进行实验。
实验一常用电子仪器使用为了正确地观察电子技术实验现象、测量实验数据,实验人员就必须学会常用电子仪器及设备的正确使用方法,掌握基本的电子测试技术,这也是电子技术实验课的重要任务之一。
在电子技术实验中,所使用的主要电子仪器有:SS-7804型双踪示波器,EE-1641D函数信号发生器,直流稳压电源,DT890型数字万用表和电子技术实验学习机。
学习上述仪器的使用方法是本实验的主要内容,其中示波器的使用较难掌握,是我们学习的重点,要进行反复的操作练习,达到熟练掌握的目的。
一、实验目的1.学习双踪示波器、函数信号发生器、直流稳压电源的正确使用方法。
2.学习数字万用表的使用方法及用数字万用表测量元器件、辩别二极管和三极管的管脚、类型。
3.熟悉实验装置,学会识别装置上各种类型的元件。
二、实验内容(一)、示波器的使用1.示波器的认识示波器是一种测量、观察、记录电压信号的仪器,广泛应用于电子技术等领域。
随着电子技术及数字处理技术的发展,示波器测量技术日趋完善。
示波器主要可分为模拟示波器和数字存贮示波器两大种类。
模拟示波器又可分为:通用示波器、取样示波器、光电存储示波器、电视示波器、特种示波器等。
数字存贮示波器也可按功能分类。
即便如此,它们各有各的优点。
模拟示波器的优点是:◆可方便的观察未知波形,特别是周期性电压波形;◆显示速度快;◆无混叠效应;◆投资价格较低廉。
数字示波器的优点是:◆捕捉单次信号的能力强;◆具有很强的存储被测信号的功能。
示波器的主要技术指标:①. 带宽:带宽是衡量示波器垂直系统的幅频特性,它指的是输入信号的幅值不变而频率变化,使其显示波形的幅度下降到3dB时对应的频率值。
②. 输入信号范围:③. 输入阻抗:④. 误差:⑤. 垂直灵敏度:指垂直输入系统的每格所显示的电压值,通常为2mV-5V/DIV。
函数信号发生器课程设计报告
《模拟电子技术》课程设计函数信号发生器姓名:学号:系别:专业:年级:指导教师:年月日函数信号发生器摘要利用集成电路LM324设计并实现所需技术参数的各种波形发生电路。
根据电压比较器可以产生方波,方波再继续经过基本积分电路可产生三角波,三角波经过低通滤波可以产生正弦波。
经测试,所设计波形发生电路产生的波形与要求大致相符。
关键词:波形发生器;集成运放;RC充放电回路;滞回比较器;积分电路目录中文摘要 ............................................................. 错误!未定义书签。
1.系统设计 (4)1.1设计指标 (4)1.2方案论证与比较 (4)2.单元电路设计 (5)2.1方波的设计 (5)2.2三角波的设计 (8)2.3正弦波的设计 (7)3.参数选择 (11)3.1方波电路的元件参数选择 (11)4.结果分析 (11)5.工作总结 (12)6.附录 (12)1.系统设计1.1设计指标1.1.1 电源特性参数 ①输入:双电源 12V②输出:正弦波pp V >1V ,方波pp V ≈12 V ,三角波pp V ≈5V ,幅度连续可调,线性失真小。
1.1.2工作频率工作频率范围:10 HZ ~100HZ ,100 HZ ~1000HZ1.2方案论证与比较1.2.1 方案1:采用集成运放电路设计方案产生要求的波形主要是应用集成运放LM324,其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的,通过RC 文氏电桥可产生正弦波,通过滞回比较器能调出方波,并再次通过积分电路就可以调试出三角波,此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能,电路较简单,调试方便,是一个优秀的可实现的方案。
1.2.2 方案2:采用集成运放电路设计方案产生要求的波形主要是应用集成运放LM324,其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的, 通过电压比较器可以形成方波,方波经过积分之后可以形成三角波,三角波再经过低通滤波可以形成正弦波,此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能,电路较简单,调试方便,相比第一方案,其操作成功率较低.2.单元电路设计2.1方波的设计2.1.1原理图2.1.2工作原理矩形波发生电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要成分;因为产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈,因为输出状态应按一定时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间.图所示的矩形波放生电路,它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成.RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充放电实现输出状态的自动转换.设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+Ut。
模拟电子技术实验指导书(12-13-1)
实验一 常用电子仪器的使用一、 实验目的1.熟悉示波器,低频信号发生器和频率计等常用电子仪器面板,控制旋钮的名称,功能及使用方法。
2.学习使用低频信号发生器和频率计。
3.初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。
二、实验原理在电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。
它们和万用电表一起,可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。
实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1—1所示。
接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的共公接地端应连接在一起,称共地。
信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。
图1—1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图1. 低频信号发生器低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。
输出电压最大可达20V (峰-峰值)。
通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。
低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。
低频信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。
2.示波器示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器,它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。
示波器的种类很多,通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。
双踪示波器可同时观测两个电信号,需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时,选用双踪示波器比较合适。
本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数,正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T (或频率f )和初相;脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。
幅值U m 、峰峰值U P-P 和有效值都可表示正弦量的大小,但用示波器测U P-P 较方便(用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U=2m U )。
函数信号发生器课程设计之正弦波
函数信号发生器课程设计之正弦波华北科技学院《模拟电子技术》课程设计目录一、概述 (2)二、技术性能指标 (2)2.1 设计内容及技术要求 (2)2.2 设计目的 (3)2.3 设计要求 (3)三、方案的选择 (3)3.1 方案一 (4)3.2 方案二 (5)3.3 最终方案 (6)四、单元电路设计 (6)4.1 矩形波产生电路 (6)4.2 三角波产生电路 (8)4.3 正弦波产生电路 (10)五、总电路图 (14)六、波形仿真结果 (14)6.1 矩形波仿真结果 (14)6.2 三角波仿真结果 (15)6.3 正弦波仿真结果 (16)6.4 三种波形同时仿真结果 (17)七、PCB版制作与调试 (17)结论 (19)总结与体会 (20)致谢 (20)附录1 元件清单 (21)附录2 参考文献 (22)1华北科技学院《模拟电子技术》课程设计函数信号发生器设计报告一、概述信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
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。
例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
二、技术性能指标2.1 设计内容及技术要求设计并制作一个信号发生器,具体要求如下:1、能够输出正弦波、方波、三角波;2、输出信号频率范围为1——10Hz,10——100Hz;3、输出信号幅值:方波Up-p=24V,三角波Up-p=0——20V,正弦波U>1V;4、波形特征:方波Tr<10s(100Hz,最大输出时),三角波失真系数THD<2%,正弦波失真系数THD<5%;5、电源:±13V直流电源供电;2华北科技学院《模拟电子技术》课程设计按照以上技术完成要求设计出电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim进行必要的仿真,用PROTEL软件进行制板、焊接,然后对制作的电路完成调试,撰写设计报告测,通过答辩。
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2020/7/24
四、石英晶体正弦波振荡电路
1、石英晶体的特点
SiO2结晶体按一定方向切割的晶片。 压电效应和压电振荡:机械变形和电场的关系 固有频率只决定于其几何尺寸,故非常稳定。
感性 因C C0,故
1
阻性
fS fP 2π LC
容性
一般LC选频网络的Q为几百,石英晶体的Q可达104~ 106;前者△f/f为10-5,后者可达10-10~10-11。
2020/7/24
相位条件的判断方法:瞬时极性法:
断开反馈,在断开处给放大电路加 f=f0的信号Ui,且规 定其极性,然后根据
Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同,则电路可能产生自激振荡;否则电路不 可能产生自激振荡。
5、分类
常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路:几百kHz以下 2) LC正弦波振荡电路:几百kHz~几百MHz 3) 石英晶体正弦波振荡电路:振荡频率稳定
LC串联网络的选频特性?
2020/7/24
LC选频放大电路→正弦波振荡电路
反馈网络
2020/7/24
当f=f0时, 电压放大倍 数的数值最 大,且附加 相移为0。
构成正弦波 振荡电路最简 单的做法是通 过变压器引入 反馈。
附加相移
2、变压器反馈式 必须有合适的同铭端
C1是必要的吗?
U f
特点: 易振,波形较好;耦合不紧
2020/7/24
3、RC桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)
用同相比例运算电路作放大电路。
因同相比例运算电路有非常好的线 性度,故R或Rf可用热敏电阻,或加 二极管作为非线性环节。
同轴 电位器
改变电容以粗调,改变电位器滑动端以微调。 文氏桥振荡
加稳压管可以限制输出电压的峰-峰值。
器的特点?
2020/7/24
1
3C
令f0
1 ,则F 2π RC
3
j(
1 f
f0 )
f0 f
2、电路组成
1)是否可用共射放大电路? 2)是否可用共集放大电路? 3)是否可用共基放大电路? 4)是否可用两级共射放大电路?
因为 f f0时F 13,所以应Au配 略一 大3个 的 于 电 压 放 大 电 路 放。 大为 电了 路使 的 参 f0,数其不输 电 阻 应 趋 于 无 出穷 电大 阻, 应 00。 输 趋 于
在电扰动下,对于 某一特定频率f0的信 号形成正反馈:
Xo Xi' Xo 达到动态平衡。
2020/7/24
2、起振与稳幅:非线性环节的作用
为了在通电后f=f0的输出信号有一个从小 到大的过程,起振条件为: AF 1
Xo Xo
稳定的 振幅
FA
A F
A F
o
Xf (Xi) 能振吗?
2020/7/24
3、基本组成部分
2020/7/24
二、RC 正弦波振荡电路
1、RC串并联选频网络
低频段
高频段
f 0,Uf 0,
F 90。
f ,Uf 0,
F 90。
在频率从0~∞中必有一个频率f0,φF=0o。
2020/7/24
RC串并联选频网络的频率响应
2020/7/24
F UUof R
R∥ 1
jC
1 +R∥ 1
jC
jC
F
同铭端?
U i
注意事项:
能产生正弦 波振荡吗?
若断开Cb,对电路有何影响?
1、断开反馈,在断开处加 f=f0的输入电压; 2、找出在哪个元件上获得反馈电压,是否能取代输入电压。
2020/7/24
读图二:判断图示电路有可能产生正弦波振荡吗?
RC移项式电路
RC双T选频网络
U i
1、这是几级RC电路? C3与 哪个R组成一级RC电路?
密,损耗大,频率稳定性不高。
U f
U i(f f0)
3、电感反馈式
U i(f f0)
反馈电压取自哪个线圈? 反馈电压的极性?
必要吗?
2020/7/24
3、电感反馈式
电感的三个抽头分别接晶体管的 三个极,故称之为电感三点式电路。 特点: 耦合紧密,易振,振幅大,C用可调电容可获得较宽 范围的振荡频率。波形较差,常含有高次谐波。 因为放大电阻 路就 的是 输它 入自 电故 身 A 与 的 F 负 具有相关性 N1, ;则 A 若 增增 大 F 减 大 ,小。
2020/7/24
四、石英晶体正弦波振荡电路
2、电路
并联型电路
1) 石英晶体工作在哪个区? 2) 2) 是哪种典型的正弦波振
荡电路?
串联型电路 1) 石英晶体工作在哪个区? 2) 2) 两级放大电路分别为哪
种基本接法? 3) 3) C1的作用?
2020/7/24
读图一:图示电路中放大电路是哪种基本接法?
《模拟电子技术》信号发生器
§8.1 正弦波振荡电路
一、正弦波振荡的条件和电路的组成
1、正弦波振荡的条件 无外加信号,输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路的振荡的不同之处:在正弦波振荡电路
中引入的是正反馈,且振荡频率可控。
X oA F X o
引入正反馈
A F 1 A A F 1 F2n
1) 放大电路:放大作用 2) 正反馈网络:满足相位条件 3) 选频网络:确定f0,保证电路产生正弦波振荡 4) 非线性环节(稳幅环节):稳幅
4、分析方法
合二而一
1) 是否存在主要组成部分;
2) 放大电路能否正常工作,即是否有合适的Q点,信号是否可 能正常传递;
3) 是否满足相位条件,即是否存在 f0,是否可能振荡 ; 4) 是否满足幅值条件,即是否一定振荡。
2020/7/24
三、LC 正弦波振荡电路
1、LC并联网络的选频特性
理想LC并联网络在谐振时阻 呈性 纯, 且阻抗无穷大。
谐振频率 f0
2
π
1 LC
非理想情 R为况 损下 耗, 。
在损耗较小 数 Q 时 R 1, C L品 , f0 质 2π因 1LC 。
在f=f0时,电容和电感中电流各约为多 少?网络的电阻为多少?
2020/7/24
4、电容反馈式(电容三点式
)
必要吗?
f0 2π
1 L C1C2
C1 C2
若C C1且C C2,则
U i
f0
2π
1 LC
使f0几乎与放大电路的无 参关 数。
U f
C
若要振荡频率高,则L、C1、C2的取值就要小。当电容减 小到一定程度,晶体管的极间电容将并联在C1和C2上,影响 振荡频率。
2、1级移相电路能产生正弦波
振荡吗? 2级呢? 4级呢?
正反馈 网络
选频网络
2020/7/24