模拟电路波形产生实验报告

1.方波发生电路

实验电路如图8.1所示，双向稳压管稳压值一般为5—6V。

图8.1方波发生电路

(1)按电路图接线，观察VC、VO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UTR1UZUUUR1R2。当O输出为UZ时，O通过R对C充电，直到C上的电压C上

UO反转为UZ，电容C通过R放电，当C上的电压UC下降升到门限电压UT，此时输出

到门限电压UT，输出

放电过程可得公如下：UO再次反转为UZ，此过程周而复始，因而输出方波。根据分析充

T2RCln(12R1)f1

R2，T

有UZ6V、R1R210K、C0.1F，代入公式计算得：当R=10K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：Tt1t2(2RR/R/)Cln(1

Rp2=10KΩ2RP21RR/),fqR2T，占空比2RR/R/，调节，由各条件可计算出f≈87.54HZ。

(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=10KΩ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

实验电路如图8.3所示。

图8.3三角波发生电路

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

比较器，可得RP1UZUO2UO1dtRCR13，分析积分电路有，所以有UZTRR1UT(UT)2PUZT4PR3C,fR3C2R1R1T，UO2mUT。选，所以

RP10K，计算得f113.6Hz。

(1)按图接线，分别观测V01及V02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。

UU实际实验时选RP10K，O1得到f116.4Hz、峰峰值约11伏的方波，O2得到

f116.4Hz、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，UO2m上

UU升，f下降。RP18K，O1得到f66.0Hz、峰峰值约11伏的方波，O2得到

f66.0Hz、峰峰值约18伏的三角波。RP3.8K，UO1得到f291.8Hz、峰峰值约11伏的方波，UO2得到f291.8Hz、峰峰值约4伏的三角波。

4.锯齿波发生电路

实验电路如图8.4所示。

图8.4锯齿波发生电路UT

电路分析与前面一样，

部分）为R，当/R1UZUUZ时，积分回路电阻（电位器上半R2，设当O2UO2UZ时，积分回路电阻（电位器下半部分）为R/。考虑到二极管2R1RUZ21UZR2R2t1R/Ct2R/CUZ0.7UZ0.7的导通压降可得：，，Tt1t2，f1/T，占

/qt/tR/(RR)。RP为100KΩ电位器时频率太低，改为22KΩ时，理论频12空比

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100KΩ电位器时频率太低，改为22KΩ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。