東南大學模電波形產生電路

1、東南大學電工電子實驗中心實 驗 報 告課程名稱： 模擬電子電路實驗 第 4 次實驗實驗名稱： 波形產生電路 院 （系）： 吳健雄學院 專 業(yè)： 電類強化班 姓 名： 學 號： 610142 實 驗 室: 1 實驗組別： 同組人員： 實驗時間：2016年 5月27 日 評定成績： 審閱教師： 一、 實驗目的 1. 掌握方波信號產生的基本原理和基本分析方法，電路參數(shù)的計算方法，各參數(shù)對電路性能的影響； 2. 掌握濾波器的工作原理、基本參數(shù)的測量方法和工程設計方法； 3. 掌握多級電路的級聯(lián)安裝調試技巧； 4. 熟悉 FilterPro、MultiSim 軟件高級分析功能的使用方法。 二、 實驗內容

2、 1. 基本要求 使用 555 芯片、74LS74 芯片和通用運放等芯片，設計制作一個頻率可變的可輸出方波 I、方波 II、三角波、正弦波 I、正弦波 II 的多種波形產生電路。 (1) 產生頻率為 2kHz-5kHz 的方波 I 作為信號源；利用此方波 I，可在四個通道輸出 4 種波形：每通道輸出方波 II、三角波、正弦波 I、正弦波 II 中的一種波形，每通道輸出的負載電阻均為 600 歐姆。 (2) 五種波形的設計要求： 產生頻率為 2kHz-5kHz 連續(xù)可調，輸出電壓幅度為 1V 的方波 I； 原理圖：考慮采用555定時器，利用二極管調整占空比為50%，為提高負載能力，利用分壓電路后

3、級聯(lián)電壓跟隨器。仿真波形為：實際波形為：可以看到，實際波形表現(xiàn)出來的是峰峰值1.00V，占空比50.00%，頻率為5.000kHz，這是精確到不能再精確的設計。1） 利用方波 I，產生頻率為 500Hz-1kHz 連續(xù)可調，輸出電壓幅度為 1V 的方波 II； 原理圖如下：利用74161分頻，并在最后輸出處將5V分壓至1V：仿真為：實際波形為：頻率為低頻時：頻率為高頻時：可以看到，幅度均為1.00V，堪稱完美。2） 利用方波 I，產生頻率為 500Hz-1kHz 連續(xù)可調，輸出電壓幅度峰峰值為 3V 的三角波； 原理圖：利用積分電路將方波積分為三角波：仿真結果為：實際經過電位器調整部分阻值和用

4、電容級聯(lián)使其變?yōu)殡p極性波形，得到波形如下：低頻時：高頻時：峰峰值也為3.00V。3） 利用方波 I，產生輸出頻率為 2kHz-3kHz 連續(xù)可調，輸出電壓幅度峰峰值為 3V 的正弦波 I； 原理圖：二階有源低通濾波電路：仿真可得：示波器顯示為：2khz時：3khz時：在實際情況中，幅度值和占空比均可通過電位器調節(jié)，以達到預期效果。(3) 方波、三角波和正弦波輸出波形應無明顯失真（使用示波器測量時）。頻率誤差不大于 5%；通帶內輸出電壓幅度峰峰值誤差不大于 5%。 實驗表明，均達到了1%內的誤差。(4) 每通道輸出的負載電阻 600 歐姆應標示清楚、置于明顯位置，便于驗收。 均使用了600歐姆負

5、載。2. 提高要求 (1) 方波、三角波和正弦波輸出波形應無明顯失真（使用示波器測量時）。頻率誤差不大于 1%； 均達到。(2) 方波、三角波和正弦波輸出波形應無明顯失真（使用示波器測量時）。通帶內輸出電壓幅度峰峰值誤差不大于 1%。 均達到。三、 預習思考 1. 用 555 芯片設計產生方波發(fā)生器（Multisim 仿真）。 2. 用運放芯片設計產生方波發(fā)生電路（Multisim 仿真）。 (1) 圖 4.1 中 RW調到最小值時輸出信號頻率是多少，調到最大值時輸出信號頻率又是多少。 F=18.2khzF= 3.57khz(2) 穩(wěn)壓管為 6V，要求輸出方波的前后沿的上升、下降時間不大于半個周期的 10，試估算圖 4.1 電路的最大輸出頻率。 Fmax=1.8khz(3) 如果兩個穩(wěn)壓管中間有一個開路，定量畫出輸出波形圖，如果兩個穩(wěn)壓管中間有一個短路呢？ 開路（上面那個圖）短路：（下面這個圖）反向短路：(4) 簡單總結一下，在設計該振蕩器時必須要考慮運算放大器的哪些參數(shù)。 轉換速率的參數(shù)需要考慮。3. 濾波器電路（Multisim 仿真） (1) 設計一個低通濾波器，截止頻率 f0 =2kHz，Q 值為 0.7，f f0的衰減速率不低于 30dB/10 倍頻。 (2) 設計一個高通濾波器