波形产生和变换电路
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翻转使VO1变为正，周而复始，产生方波VO1和三角波VO2 。
滞回比较器再次翻转使VO1变为正，周而复始， 产生方波和三角波
可编辑ppt
9
三角波的峰值
VO2m
R1 R2
VZ
三角波周期 T 4 R1 R C
R2
可编辑ppt
10
5．R C桥式正弦振荡电路
(1)RC选频振荡器由以下两部分电路组成： •RC 选频网络 •由运算放大器构成的同相放大器
（2）验证幅度平衡条件 在输出为稳定的最大不失真正弦波情况下，测量 v+（vf）、v-、vO，验证同相比例放大器放大倍数 是否等于3（v+、v-、vO均为有效值，用交流毫伏表 测量）。
起来，调节电位器使得
放大器的放大倍数等于
3时，可以得到一个等
幅的正弦振荡。振荡的
频率由RC选频网络确 定。
fo
1 2πRC
可编辑ppt
13
(4) R C桥式正弦振荡电路实用电路
在放大电路的负反馈回路里 加入非线性元件D1，D2来自动 调整负反馈放大电路的增益，从 而维持输出电压幅度的稳定。
当输出电压的幅度较小时， 电阻R2两端的电压低，二极管 D1、D2截止，负反馈系数由R2、 RP及R1决定；当输出电压的幅 度增加到一定程度时，二极管 D1、D2在正负半周轮流工作， 其动态电阻与R4并联，使负反 馈系数加大，电压增益下降。输 出电压的幅度越大，二极管的动 态电阻越小，电压增益也越小， 输出电压的幅度保持基本稳定。
可编辑ppt
20
（4）正弦波发生器
可编辑ppt
21
四、实验内容与要求
1、滞回比较器 （1）观察输入、输出波形。 输入加正弦信号，频率f = 1kHZ，大小vi = 2V（有 效值），用双踪示波器同时观察vi，vO的波形。
（2）观察、测量传输特性曲线。 将示波器置于X-Y显示方式，vi、vO分别从X、Y通 道输入。观察传输特性曲线，测出传输特性曲线输出 电压的上、下限幅值，输入电压的两个门限电压值。
可编辑ppTt 2RCln1(2R R12)
6
4．方波和三角波发生器
构成：由正向施密特触发器和集成运放组成的积分电路组成
正向施密 特触发器
RC积分器
图6 方波和三角波发生器电路
可编辑ppt
7
方波和三角波发生器的工作原理
A1构成正滞回比较器，正负向触发电平分别为：
V1
R1 R2
VZ
V2
R1 R2
VZ
波形产生和变换电路
一、实 验 目 的 二、实验原理
三、实验电路和线路板
四、实验内容与要 求
五、预习要求及思考题
六、实验报告可编及辑p思pt 考题
1
一 实验目的
1．掌握运放在开环、正反馈下的工作特点 2．掌握比较器电路的工作原理 3．掌握方波、三角波和正弦波发生器的电路构成及
其工作原理
可编辑ppt
2
改变选频网络的参数C 或R，即可调节振荡频率。 一般采用改变电容C 作频 率量程切换（粗调），而 调节R作量程内的频率细调。
R C桥式正弦振荡电路
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16
三、实验电路和线路板
1、线路板
可编辑ppt
17
2、原理线路图 （1）滞回比较器
可编辑ppt
18
（2）方波发生器
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19
（3）方波发生器和三角发生器
3、三角波信号发生器 用示波器观察vO1、vO2的波形，测量三角波的
峰峰值VO2m，周期T，且和理论值相比较。
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24
4．正弦波信号发生器
（1）适当调节电位器RP，使电路产生振荡，用示 波器观察输出波形，应为稳定的最大不失真正弦波， 测量输出电压的大小VOm（峰值），周期T，计算 出振荡频率f， 且与理论值相比较。
VZ
4Βιβλιοθήκη Baidu
（2）正向施密特触发器
VR1R 1R2VOR1R 2R2Vi
图4 正向迟滞比较器 图5 电压传输特性
因为电路翻转时：V+≈ V- =0 所以正负向触发电平分别为：
V1
R1 R2
VZ
V2
R1 R2
VZ
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5
3．方波发生器 •用施密特触发器的构成多谐振荡器产生方波
VC的波形
•输出方波的周期为
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(2)RC 选频网络
RC 选频网络的转移电压比及其频率特性如下所示：
H(j)U U 1 212Rj2 CR 2jC 3RC
当该=网络0时具|H有(带j通0)|滤=1波/3特,可性编(辑，p0pt)=其0中。心频率0=1/RC
。
12
(3)RC选频振荡器
将RC 选频网络和同 相放大器按照右图连接
可编辑ppt
3
2．滞回比较器（施密特触发器 ）
（1）负向施密特触发器
滞回比较器的电路图如图1所示，由于正反馈作用，这种比较器的门 限电压是随输出电压VO的变化而变化。
图1 迟滞比较器
图2 波形变换
图3 电压传输特性
正负向触发电平分别为：
V1
R 可编辑1ppt R1 Rf
VZ
V2
R1 R1 Rf
二 实验原理
1．函数信号产生方案
•对于函数信号产生电路，有多种实现方案，如 模拟电路实现方案、数字电路实现方案(如 DDS方式)、模数结合的实现方案等。
•本实验的函数信号产生电路采用全模拟电路的 实现方案。本实验选用最常用的，线路比较简 单的电路加以分析。如采用文氏电桥电路构成 正弦波发生器、采用施密特触发器构成多谐振 荡产生方波、采用积分电路产生三角波。
R C桥式正弦振荡电路
可编辑ppt
14
为了维持振荡输出，必须让
1 Rf 3 R3
为了保证电路起振，
1 Rf 3 R3
Rf RW(R4//rD)
电路的振荡频率 ： f
1
2RC
起振的幅值条件 ： R f 2
R3
可编辑ppt
R C桥式正弦振荡电路
15
了且反波馈形调失R整f真电）最阻，小R使P。电（如路即不起改能振变， 起振，则说明负反馈太强， 应真严适重当，加则大应R f适，当如减波少形R失f。
可编辑ppt
22
注意：数字示波器DS5000 X-Y显示方式的 使用方法
可编辑ppt
23
2、方波信号发生器 观察vO、vC的波形，分别在R = 10K、R = 20K
的情况下测量vO、vC的峰峰值VOPP、VCPP，振荡周 期T，频率 f ，且和理论值相比较。
注意：Rp逆时针旋到底(R = 10K), Rp顺时针旋到 底(R = 20K),
当 V+＞0时 A1输出为正，即VO1 = +Vz；当 V+＜0 时， A1输出为负 即 VO1 = -Vz
可编辑ppt
8
A2构成反相积分器
VO1 为正时， VO2 负向线性变化，当VO2负向变化略低 于线性RR变12 V化Z ，，当滞VO回2正比向较变器化翻略转高，于VORR112变V 为Z ，负滞，回V比O2较正器向再线次性
滞回比较器再次翻转使VO1变为正，周而复始， 产生方波和三角波
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9
三角波的峰值
VO2m
R1 R2
VZ
三角波周期 T 4 R1 R C
R2
可编辑ppt
10
5．R C桥式正弦振荡电路
(1)RC选频振荡器由以下两部分电路组成： •RC 选频网络 •由运算放大器构成的同相放大器
（2）验证幅度平衡条件 在输出为稳定的最大不失真正弦波情况下，测量 v+（vf）、v-、vO，验证同相比例放大器放大倍数 是否等于3（v+、v-、vO均为有效值，用交流毫伏表 测量）。
起来，调节电位器使得
放大器的放大倍数等于
3时，可以得到一个等
幅的正弦振荡。振荡的
频率由RC选频网络确 定。
fo
1 2πRC
可编辑ppt
13
(4) R C桥式正弦振荡电路实用电路
在放大电路的负反馈回路里 加入非线性元件D1，D2来自动 调整负反馈放大电路的增益，从 而维持输出电压幅度的稳定。
当输出电压的幅度较小时， 电阻R2两端的电压低，二极管 D1、D2截止，负反馈系数由R2、 RP及R1决定；当输出电压的幅 度增加到一定程度时，二极管 D1、D2在正负半周轮流工作， 其动态电阻与R4并联，使负反 馈系数加大，电压增益下降。输 出电压的幅度越大，二极管的动 态电阻越小，电压增益也越小， 输出电压的幅度保持基本稳定。
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（4）正弦波发生器
可编辑ppt
21
四、实验内容与要求
1、滞回比较器 （1）观察输入、输出波形。 输入加正弦信号，频率f = 1kHZ，大小vi = 2V（有 效值），用双踪示波器同时观察vi，vO的波形。
（2）观察、测量传输特性曲线。 将示波器置于X-Y显示方式，vi、vO分别从X、Y通 道输入。观察传输特性曲线，测出传输特性曲线输出 电压的上、下限幅值，输入电压的两个门限电压值。
可编辑ppTt 2RCln1(2R R12)
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4．方波和三角波发生器
构成：由正向施密特触发器和集成运放组成的积分电路组成
正向施密 特触发器
RC积分器
图6 方波和三角波发生器电路
可编辑ppt
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方波和三角波发生器的工作原理
A1构成正滞回比较器，正负向触发电平分别为：
V1
R1 R2
VZ
V2
R1 R2
VZ
波形产生和变换电路
一、实 验 目 的 二、实验原理
三、实验电路和线路板
四、实验内容与要 求
五、预习要求及思考题
六、实验报告可编及辑p思pt 考题
1
一 实验目的
1．掌握运放在开环、正反馈下的工作特点 2．掌握比较器电路的工作原理 3．掌握方波、三角波和正弦波发生器的电路构成及
其工作原理
可编辑ppt
2
改变选频网络的参数C 或R，即可调节振荡频率。 一般采用改变电容C 作频 率量程切换（粗调），而 调节R作量程内的频率细调。
R C桥式正弦振荡电路
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三、实验电路和线路板
1、线路板
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2、原理线路图 （1）滞回比较器
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（2）方波发生器
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（3）方波发生器和三角发生器
3、三角波信号发生器 用示波器观察vO1、vO2的波形，测量三角波的
峰峰值VO2m，周期T，且和理论值相比较。
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4．正弦波信号发生器
（1）适当调节电位器RP，使电路产生振荡，用示 波器观察输出波形，应为稳定的最大不失真正弦波， 测量输出电压的大小VOm（峰值），周期T，计算 出振荡频率f， 且与理论值相比较。
VZ
4Βιβλιοθήκη Baidu
（2）正向施密特触发器
VR1R 1R2VOR1R 2R2Vi
图4 正向迟滞比较器 图5 电压传输特性
因为电路翻转时：V+≈ V- =0 所以正负向触发电平分别为：
V1
R1 R2
VZ
V2
R1 R2
VZ
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3．方波发生器 •用施密特触发器的构成多谐振荡器产生方波
VC的波形
•输出方波的周期为
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(2)RC 选频网络
RC 选频网络的转移电压比及其频率特性如下所示：
H(j)U U 1 212Rj2 CR 2jC 3RC
当该=网络0时具|H有(带j通0)|滤=1波/3特,可性编(辑，p0pt)=其0中。心频率0=1/RC
。
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(3)RC选频振荡器
将RC 选频网络和同 相放大器按照右图连接
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2．滞回比较器（施密特触发器 ）
（1）负向施密特触发器
滞回比较器的电路图如图1所示，由于正反馈作用，这种比较器的门 限电压是随输出电压VO的变化而变化。
图1 迟滞比较器
图2 波形变换
图3 电压传输特性
正负向触发电平分别为：
V1
R 可编辑1ppt R1 Rf
VZ
V2
R1 R1 Rf
二 实验原理
1．函数信号产生方案
•对于函数信号产生电路，有多种实现方案，如 模拟电路实现方案、数字电路实现方案(如 DDS方式)、模数结合的实现方案等。
•本实验的函数信号产生电路采用全模拟电路的 实现方案。本实验选用最常用的，线路比较简 单的电路加以分析。如采用文氏电桥电路构成 正弦波发生器、采用施密特触发器构成多谐振 荡产生方波、采用积分电路产生三角波。
R C桥式正弦振荡电路
可编辑ppt
14
为了维持振荡输出，必须让
1 Rf 3 R3
为了保证电路起振，
1 Rf 3 R3
Rf RW(R4//rD)
电路的振荡频率 ： f
1
2RC
起振的幅值条件 ： R f 2
R3
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R C桥式正弦振荡电路
15
了且反波馈形调失R整f真电）最阻，小R使P。电（如路即不起改能振变， 起振，则说明负反馈太强， 应真严适重当，加则大应R f适，当如减波少形R失f。
可编辑ppt
22
注意：数字示波器DS5000 X-Y显示方式的 使用方法
可编辑ppt
23
2、方波信号发生器 观察vO、vC的波形，分别在R = 10K、R = 20K
的情况下测量vO、vC的峰峰值VOPP、VCPP，振荡周 期T，频率 f ，且和理论值相比较。
注意：Rp逆时针旋到底(R = 10K), Rp顺时针旋到 底(R = 20K),
当 V+＞0时 A1输出为正，即VO1 = +Vz；当 V+＜0 时， A1输出为负 即 VO1 = -Vz
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A2构成反相积分器
VO1 为正时， VO2 负向线性变化，当VO2负向变化略低 于线性RR变12 V化Z ，，当滞VO回2正比向较变器化翻略转高，于VORR112变V 为Z ，负滞，回V比O2较正器向再线次性