集成运算放大器的基本应用波形发生器.docx

南昌大学实验报告

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实验类型：?验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

集成运算放大器的根本应用

波形发生器

一、实验目的

1、学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。

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

1、RC桥式正弦波振荡器〔文氏电桥振荡器〕

RC串、并联电路构成正反应支路，同时兼作选频网络，R1、R2、RW及二极管等元件构成负反应和稳幅环节。调节电位器RW，可以改变负反应深度。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稳幅。R3是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。

电路的振荡频率

起振的幅值条件

2、方波发生器

由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比拟器和RC积分器两大局部。

电路振荡频率

式中R1＝R1＋RWR2＝R2＋RW

方波输出幅值Uom＝±UZ

三角波输出幅值

3、三角波和方波发生器

如把滞回比拟器和积分器首尾相接形成正反应闭环系统，那么比拟器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比拟器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。

电路振荡频率

方波幅值U′om＝±UZ

调节RW可以改变振荡频率，改变比值可调节三角波的幅值。

三、实验设备与器件

±12V直流电源；集成运算放大器μA741×2；双踪示波器；二极管IN4148×2；交流毫伏表；稳压管2CW231×1；频率计、电阻器、电容器假设干。

四、实验内容

1、RC桥式正弦波振荡器

1)接通±12V电源，调节电位器RW，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘uO的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的RW值，分析负反应强弱对起振条件及输出波形的影响。

2)调节电位器RW，使uO幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量UO、U+和U-，分析研究振荡的幅值条件。

用示波器测量振荡频率fO，在选频网络的两个电阻R上并联同一阻值电阻，观察记录振荡频率的变化情况。

断开二极管D1、D2，重复2)的内容，将测试结果与2)进行比拟，分析D1、D2的稳幅作用。

2、方波发生器

1)将电位器RW调至中心位置，用双踪示波器观察并描绘方波uO及三角波uC的波形〔注意对应关系〕，测量其幅值及频率，记录之。

2)改变RW动点的位置，观察uO、uC幅值及频率变化情况。把动点调至最上端和最下端，测出频率范围，记录之。

3)将RW恢复至中心位置，将一只稳压管短接，观察uO波形，分析DZ的限幅作用。

3、三角波和方波发生器

1)将电位器RW调至适宜位置，用双踪示波器观察并描绘三角波输出u0及方波输出uO′，测其幅值、频率及RW值，记录之。

2)改变RW的位置，观察对uO、uO′幅值及频率的影响。

3)改变R1(或R2)，观察对uO、uO′幅值及频率的影响。