實驗二十三　綜合應用實驗——波形變換電路

一、實驗目的

1．學習用各種基本電路組成實用電路的方法。

2．進一步掌握電路的基本理論及實驗調(diào)試技術。

二、實驗儀器

1．雙蹤示波器

2．萬用表

3．毫伏表

4．頻率計

三、實驗原理

我們采用方波—三角波—正弦波變換的電路設計方法。電路圖如圖5－79所示。

圖5－79　三角波—方波—正弦波函數(shù)發(fā)生器實驗電路

如圖5－79所示電路是由三級單元電路組成的，在調(diào)試多級電路時，通常按照單元電路的先后順序進行分級調(diào)試與級聯(lián)。

四、實驗內(nèi)容

對照圖5－79，開關S相當于選擇連接上那個電容，現(xiàn)連接C₁，此綜合實驗用到了運放系列模塊和差動放大模塊，在這兩個模塊中按圖5－79連接好完整的電路。

1．方波—三角波發(fā)生器的調(diào)試

將R_P3與C₄斷開，由于比較器U₁與積分器U₂組成正反饋閉環(huán)電路，同時輸出方波與三角波，這兩個單元電路可以同時調(diào)試。先使R_P1＝10kΩ，R_P2取2．5kΩ～70kΩ內(nèi)的任一阻值，否則電路可能會不起振。只要電路接線正確，U₀₁輸出為方波，U_o2為三角波。

（1）打開直流開關，用示波器監(jiān)視U_o1、U_o2波形，微調(diào)R_P1，用毫伏表測量三角波的幅度范圍，調(diào)節(jié)R_P2，用頻率計測量出可連續(xù)調(diào)節(jié)的頻率范圍。

（2）把電容C₁換為C₂，重復內(nèi)容（1）。

2．三角波—正弦波變換電路的調(diào)試

（1）回顧實驗七差動放大器的實驗內(nèi)容。

（2）將R_P3與C₄連接，調(diào)節(jié)R_P3使三角波的輸出幅度適當，此時U_o3的輸出波形應接近正弦波，調(diào)整R_P4、R_W可改善正弦波波形。

3．性能指標測量與誤差分析

恢復好完整的電路連接圖：

（1）輸出波形

用示波器觀察正弦波、方波、三角波的波形，并調(diào)節(jié)好波形記錄之。

（2）頻率范圍

函數(shù)發(fā)生器的輸出的頻率范圍一般分為若干波段，低頻信號發(fā)生器的頻率范圍為：1～10Hz，10～100Hz，100Hz～1kHz，1～10kHz，10～100kHz，100kHz～1MHz等六個波段，測出本實驗函數(shù)發(fā)生器可輸出那幾個波段。

（3）輸出電壓

輸出電壓一般指輸出波形的峰峰值，用示波器測量出各種波形的最大峰峰值。

（4）＊波形特性

表征正弦波特性的參數(shù)是非線性失真系數(shù)（一般要求小于3%），表征三角波特性的參數(shù)也是非線性失真系數(shù)（一般要求小于2%）。表征方波特性的參數(shù)是上升時間，一般要求小于100ns（1kHz，最大輸出時）。若有失真度測試儀可以測試一下失真系數(shù)。