压控波形发生器精选.docx

姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩压控波形发生器一、实验目的1）通过对和LM324的进一步运用，加深对集成运放的认识。、2）V/F变换是信号处理的重要内容，常用于模拟电路和数字电路的接口电路中。而压控波形发生器作为一种重要的电压/频率（V/F）模拟电路，掌握压控波形发生器的设计于使用具有重要的作用。二、实验仪器和设备本实验的完成，主要依托于学校实验室的环境，根据实验室提供的条件完成实验。实验室能够为本次实验提供的器材和仪器设备如下：EEL-69型模拟、数字电路实验箱；“集成运算放大器应用”实验插板；直流稳压电源；双踪示波器；以及集成运算放大器、LM324集成运算放大器、TL084集成运算放大器、NPN型晶体管9103、PNP型晶体管9102、电位器、发光二极管、电阻、电容、二极管和导线若干。说明：EEL-69型模拟、数字电子技术实验箱上优不同阻值的电位器、晶体管和芯片插座；“集成运算放大器应用”实验插板上优不同参数值的电阻和电容，可任意选用。三、实验原理V/F变换的基本原理使用电压去控制振荡器的振荡频率，因此也成为压控振荡器（VCO），其输出波形可以是矩形波、三角波，也可以是正弦波。如果电压频率变换电路的输出作为频率信号送至数字系统的输入端，变换器的输出应为矩形波，而在变频系统中，变换器的输出往往是正弦波。本实验要求使用集成运算放大器的元器件设计、实现压控波形发生器，其原理图如下：控制电压uc压控三角波发生电路三角波输出电路uo2三角波-锯齿波转换电路方波输出电路uo1四、实验内容图1和LM324的引脚图1.总体设计方案在振荡电路中，调节选频或定时电路的元件参数可以改变输出电压信号波形的振荡频率，但这种调节方式不便实施，而且精度较低。在实际应用场合，通常要求振荡电路的输出电压信号的频率能够随控制电压的变化而变化。现在以运算放大器 和电压比较器LM311为核心器件设计一个压控波形发生电路，可以输出信号频率随输入电压线性变化的方波和锯齿波。图中A1组成积分电路，A2为滞回电压比较器，D1为电子开关，工作原理如下：A1、R1、C1组成积分电路，A2、R3、R4组成滞回比较器，输出电压u02的幅值经稳压二极管稳压，D1,R6组成电子开关，当u02为+uZ，D1截止，相当于开关断开，u01的变化由积分电路参数决定，当u02为-uZ时，D1导通，相当于开关闭合，电容上充电电荷将通过D1,R6释放。2、压控波形发生器电路原理图图2 压控波形发生器电路原理图3.理论分析和电路仿真取R5=10K,R6=10K，C1=0.01uF,R1=R2=100K,由于R6R1,故T1T2.故该电路的振荡周期T=T1+T2T1.可以求得T= f= =当电路参数取定，则振荡频率f与外加控制电压UC成正比。选DZ稳压管，两只对接，稳压值为+6V,即uz=6V，取，当UC=10V时，要使输出频率为500Hz,则有==500=6取R3=10K,R4为一个10K电阻和一只100K电位器串联。通过调节电位器，可以改变频率与电压之比。4.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）按图1所示连接电路；UO1接示波器CH1，Uo2接示波器CH2，观察输出信号，记录输出频率；分别改变电位器的大小和输入电压的幅值，在表1表2和表3中记录输出频率;画出当UC=1V，R4=60K时UO1和UO2的波形图.UC=-1V测量值计算值f1 f2 f1f2R4=30KR4=60KR4=90K 表1UC=-2V测量值计算值f1 f2 f1f2R4=30KR4=60KR4=90K表2UC=-5V测量值计算值f1 f2 f1f2R4=10KR4=30KR4=60K5.波形图记录试画出u=-1v, R4=60K时u1、u2的波形图。教师签字：