集成运算放大器组成的波形变换与产生电路

实验六集成运算放大器组成的波形变换与产生电路
一．实验目的
1．掌握运放在开环，正反馈下的特点
2．熟悉比较器电路，搞清其工作原理
3．掌握正弦波发生器，方波发生器，三角波发生器的电路及其工作原理
二．实验原理
1．运放在开环，正反馈下的特点
运放在开环或引入正反馈下，它工作在限幅区（非线性工作区），这时运放有两个重要特点：1）运放的两个输入端不取电流。

上门限电压OM f
11
1V R R R V +=
当OM O V V -=时
直至1f R 2R =时振荡稳定。

二极管两端并联电阻R 2用于适当削弱二极管的非线性影响，以改善输出波形。

三．实验内容
1． 滞回比较器
1）按图6—3接好电路。

2）观察输入、输出波形。

输入加正弦信号，频率f = 150HZ ，大小V i = 2V （有效值），用示波器观察V i ，V O 的波形（注意将V i 接CH 1，V O 接CH 2）。

3） 观察、测量传输特性曲线。

将示波器置于X —Y 显示方式，观察传输特性曲线，测出传输特性曲线上输出电压的限幅值，输入电压的两个门限电压值。

2．方波信号发生器
1）按图6—4（a ）接好电路。

2）观察V O 、V C 的波形，分别在R = 10K 、R = 20K 的情况下测量V O 、V C 的峰峰值V OPP 、V CPP ，振荡周期T ，频率 f ，且和理论值相比较。

3．三角波信号发生器
1）按图6—5 ( a ) 接好电路。

2）用示波器观察V O1、V O2的波形，测量三角波的峰峰值V O2m ，周期T ，且和理论值相比较。

4．正弦波信号发生器 1）按图6—6接好电路。

2）调整电路使之振荡，观察输出电压波形，测量振荡频率。

适当调节电位器R P ，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V Om （峰值），周期T ，计算出振荡频率T
1
f =
，且与理论值相比较。

3）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 +（V f ）、V-、V O ，验证同相比例放大器放大倍数f
O
V V A =
是否等于3（V +、V-、V O 均为有效值，用交流毫伏表测量）。

5．设计一个方波信号发生电路，要求方波的频率为2KHZ 。

四．预习要求
1．搞清运放在开环，正反馈下的基本特点。

2．搞清滞回比较器的基本电路及其工原理。

对图6—5（a ）中同相输入滞回比较器，分析其电压传输特性)V (f V 2O 1O = 。

3．对方波、三角波信号发生器实验电路，理论计算它们的振荡周期，频率，输出电压的峰峰值，以便和测量值相比较。

理论计算正弦波振荡器实验电路的振荡频率。

4．复习示波器的X —Y 显示、测量方法。

五．思考题
1．反相输入滞回比较器与同相输入滞回比较器的传输特性曲线有何不同？ 2．试推导方波发生器，三角波发生器振荡周期公式。

3．正弦波发生器中，集成运放的两个输入端是否应等电位，运放工作在线性区还是非
线性区？实验测得v_、v o是否相等，这是为什么？
六．实验仪器及器材
1．电子技术实验箱MS-ⅢA型1台2．直流稳压电源（±12V）DS-2B-11 1台3．双踪示波器502B型1台4．函数发生器EE1641B型1台5．交流毫伏表1台6．集成运放OP07 2只。