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1、1. 方波发生电路实验电路如图&1所示，双向稳压管稳压值一般为56V。1UK1K图8.1方波发生电路按电路图接线，观察VC、V。波形及频率，与预习比较。（2）分别测出R=10K, 110K时的频率，输出幅值，与预习比较。要想获得更低的频率应如何选择电路参数？试利用实验箱上给出的元器件进行条件实验并观测之。图8.1所示的方波发生电路由反向输入的滞回比较器（即施密特触发器）和RC回路组成， 滞回比较器引入正反馈，RC回路既作为延迟环节，又作为负反馈网络，电路通过RC充放电 来实现输出状态的自动转换。分析电路，可知道滞回比较器的门限电压R+ U = + i UTR I R zUT TU T12。当U
2、。输出为UZ时，o通过R对C充电，直到C上的电压c上升到门限电压Ut,此时输出。反转为Uz，电容C通过R放电，当C上的电压。下降 到门限电压Ut，输出U。再次反转为Uz，此过程周而复始，因而输出方波。根据分析充 放电过程可得公如下：T = 2RC ln（1 + 芻）f 二 1R t2 ，有Uz二6V、R1= R2= 10K、C二0.1卩F，代入公式计算得：当R=1OK时，输出方波 频率f=455.12Hz;当R=110K时，输出方波频率f=41.4Hz。观察实际输出波形：当R=10K时，输出幅值正负5.6伏，频率430Hz的方波；当R=110K时， 输出幅值正负5.6伏，频率39.75Hz的方
3、波。从公式可见，想要获得更低的频率，可以加大 电阻R和电容C,或者加大R1、减小R2。2. 占空比可调的矩形波发生电路实验电路如图8.2所示。图8.2占空比可调的矩形波发生电路图8.2原理与图8.1相同，但由于两个单向导通二级管的存在，其充电回路和放电回路的电 阻不同，设电位器Rp1中属于充电回路部分(即Rp1上半)的电阻为R,电位器Rp1中属 于放电回路部分(即Rp1下半)的电阻为R，如不考虑二极管单向导通电压可得公式：2 RT = t +1 = (2 R + R / + R )C ln(l +P2), fi 2R2-1R + R /q =，占空比2R + R + R，调节 U比较器，可得
4、TR= -P-UUR zo 2 C1 ，分析积分电路有3i U dtO1，所以有Rp2=10KQ ，由各条件可计算出f87.54HZ。(1) 按图接线，观察并测量电路的振荡频率、幅值及占空比。(2) 若要使占空比更大，应如何选择电路参数并用实验验证。实际实验时，当Rp2=10KQ时，调节观察输出波形。观察到当占空比在三分之一到三分之二 之间时，输出方波的幅值为正负5.6伏，频率大致不变在71.6赫兹附近，超过此范围后频率 会升高。之所以与理论计算值有相当大的差异，是因为理论计算时忽略了二极管正向导通电 压0.7伏的关系，实际充放电电流比理论小，所以频率要比理论低。3. 三角波发生电路实验电路如
5、图8.3所示。三角波发生电路是用正相输入滞回比较器与积分电路组成，与前面电路相比较，积分电路代 替了一阶RC电路用作恒流充放电电路，从而形成线性三角波，同时易于带负载。分析滞回U T-=U (UR C 2 T t3RR1)=2 pUT = 4-pR C, f =-1，所以-1Rp=10KQ，计算得f二1136比(1)按图接线，分别观测V01及的波形并记录。(2)如何改变输出波形的频率？按预习方案分别实验并记录。实际实验时选Rp = 10S，Uoi得到f二116.4Hz、峰峰值约11伏的方波，Uo2得到 f二116.4 Hz、峰峰值约9伏的三角波。改变Rp可以改变频率和幅值，Rp上升，O 2 m
6、上 升, f下降。Rp= 18S，Uo1得到f二66.0Hz、峰峰值约11伏的方波，Uo2得到 f二66.0Hz、峰峰值约18伏的三角波。Rp = 3.8K，UO1得到f二291.8Hz、峰峰值约11伏的方波，UO2得到f二291.8Hz、峰峰值约4伏的三角波。4.锯齿波发生电路=+ 1UR zu = U电路分析与前面一样,部分)为R/，当UO2=-UZ时,积分回路电阻(电位器下半部分)为R。考虑到二极管R2，设当02Z时，积分回路电阻(电位器上半Rt =2-的导通压降可得：1 UZ - 0.72 R Ut = R R C，占2 U 0.7T = t +1 f = 1/TZ，12，空比q =
7、t1/12 = R/(R/ + R)。Rp为100KQ电位器时频率太低，改为22KQ时，理论频 率为91.25赫兹。(1) 按图接线，观测电路输出波形和频率。(2) 按预习时的方案改变锯齿波频率并测量变化范围。Rp为100KQ电位器时频率太低，改为22KQ时：改变Rp使占空比在三分之一到三分之二之 间时，输出锯齿波频率约为83.86赫兹，峰峰值9.2伏，超过此范围则频率上升。要改变频 率可改变Rp、R1、R2、C。五、实验报告1画出各实验的波形图。2.总结波形发生电路的特点，并回答。(1)波形产生电路需调零吗？ 答：要按电路的技术要求来确定。如一个标准正弦波发生器，有相位要求，它能从任意 点起振，(如：0、10、90度点起振)不调零就不行。而一般的信号发生器没有相位要求，就不必调零。(2)波形产生电路有没有输入端。答：有外同步、外触发要求的就要输入端，没有的就不要。
