實(shí)驗(yàn)RC波形發(fā)生電路第1頁，共16頁。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)使用運(yùn)放組成方波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、鋸齒波發(fā)生器和正弦波發(fā)生器實(shí)驗(yàn)儀器示波器FLUKE表第2頁，共16頁。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方波發(fā)生器（占空比不可調(diào)/可調(diào)）三角波發(fā)生器鋸齒波發(fā)生器正弦波發(fā)生器第3頁，共16頁。實(shí)驗(yàn)原理在信號(hào)產(chǎn)生電路中應(yīng)用最廣：比較器比較器：比較輸入信號(hào)Vi和參考電壓VREF的電路，常用的有單門限電壓比較器，雙門限電壓比較器uiuooVOLVOHVi＜VREF，VID=＞0運(yùn)放處于正飽和狀態(tài)輸出Vo=VOHVi＞VREF，VID=＜0運(yùn)放處于負(fù)飽和狀態(tài)輸出Vo=VOL第4頁，共16頁。uitouoto+UO–UO過零比較器：優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，靈敏度高缺點(diǎn)：抗干擾能力差，當(dāng)ui在零值或比較電壓值附近時(shí)，輸出uo反復(fù)跳變。為提高抗干擾能力，多采用具有滯回特性的比較器。在單門限電壓比較器基礎(chǔ)上引入了正反饋網(wǎng)絡(luò)。第5頁，共16頁。由于比較器中的運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)或正反饋狀態(tài)，因此一般情況下，輸出電壓vO與輸入電壓vI不成線性關(guān)系，只有在輸出電壓發(fā)生跳變瞬間，集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端之間的電壓才可近似認(rèn)為等于零第6頁，共16頁。方波發(fā)生器圖7.1+設(shè)電路通電瞬時(shí)，電容上的電壓為零，電路輸出為Vz，這時(shí)運(yùn)放正向輸入端電壓為運(yùn)放輸出電流經(jīng)RP、R4向電容C充電。運(yùn)放反向輸入端VN隨時(shí)間延續(xù)電壓升高，當(dāng)VN=VP1時(shí)，電路輸出翻轉(zhuǎn)，Vo由Vz變?yōu)?Vz，VP由VP1=FVz變?yōu)閂P2=-FVz圖7.2這時(shí)由“地”向電容反向充電，VN電壓下降，當(dāng)VN=VP2時(shí)，電路輸出翻轉(zhuǎn)，Vo由-Vz變?yōu)閂z，VP由VP2=-FVz變?yōu)閂P1=FVz。周而復(fù)始，電路輸出方波第7頁，共16頁。所以，在實(shí)驗(yàn)中通過改變RP就可以該變電路輸出方波的周期。雙向觸發(fā)二極管，用于過壓保護(hù)限流電阻R3。若電路不起振，可適當(dāng)減小R3的阻值。第8頁，共16頁。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一:方波發(fā)生器電路記錄電路輸出端和電容上的信號(hào)波形分別測量R4+Rp=20kΩ、40kΩ、60kΩ、80kΩ、100k時(shí)電路輸出信號(hào)的幅值和周期，并與理論分析的結(jié)果相比較第9頁，共16頁。占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器:

電容C充放電使用不同的路徑+RPNRPP圖7.3當(dāng)輸出為高電平Vz時(shí)，運(yùn)放輸出的電流經(jīng)RPP、D1、R4向電容充電，容易得到輸出高電平持續(xù)的時(shí)間

類似地可以求得輸出低電平持續(xù)的時(shí)間第10頁，共16頁。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二:占空比可調(diào)的

矩形波發(fā)生器調(diào)整Rp，分別測量R4+RPP=20kΩ、40kΩ、60kΩ、80kΩ、100k時(shí)電路輸出波形的幅值、周期和占空比，并與理論分析的結(jié)果相比較。(注意：要使用相同的Rp)第11頁，共16頁。三角波發(fā)生器：過零比較器

+積分器Vo1/VVo/V圖7.4第12頁，共16頁。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三：三角波發(fā)生器⑴取RP=10kΩ，觀察電路輸出波形V0、Vo1，測量輸出波形的周期和幅值。⑵要求改變?nèi)遣ǖ闹芷?，可調(diào)整哪個(gè)元件，實(shí)驗(yàn)并測量記錄之(三組數(shù)據(jù))。第13頁，共16頁。鋸齒波發(fā)生器：電容C充放電使用

不同的路徑RPNRPP圖7.6+第14頁，共16頁。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四：鋸齒波發(fā)生器⑴觀察電路的輸出波形，測量輸出波形的上升時(shí)間τ1和下降時(shí)間τ2。⑵取RPP分別為10kΩ、30kΩ、50kΩ、70kΩ、90kΩ，測量輸出波形Vo的τ1、τ2的變化，并與理論估算值比較.(注意：要使用相同的Rp)將D