文档介绍：实验目的学****使用运放组成方波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器和正弦波发生器实验仪器示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字多用表实验原理方波发生器方波发生器设电路通电瞬时,电容上的电压为0,电路输出为Vz,这时运放正相输入端为VP1=VzR1/(R1+R2)=FVz运放输出电流经R3,RP,R4向电容C充电。运放反相输入端Vn随时间延续电压升高,当vn=VP1时,电路输出翻转,vo由Vz变为-Vz,vp由VP1=FVz变为VP2=-FVz。这时由“地”向电容反相充电,vn随时间延续电压下降,当vn=VP2,电路输出翻转,vo由-VZ变为Vz,vp由VP2=-FVz变为FVz,周而复始,电路输出方波。在稳态,输出为Vz的时间可用以下方法推导:在起始时刻,电容上的电压为Vc(0)=-FVz,电容充电的终了电压为Vz,所以电容上的电压为Vc(t)=Vz+(-FVz-Vz)e^(-t/RC)当电容上的电压达到FVz时,电路翻转,记电容充电时间为τFVz=Vz+(-FVz-Vz)e^(-t/RC)Τ=RCln(1+F)/(1-F)输出方波的周期为2τ,所以输出方波的周期为T=2(Rp+R4)Cln(1+2R1/R2)+RPNRPP占空比可调的矩形波发生器与方波发生器相比,非C正向充电和反向充电使用的不同的路径,从而使得高电平持续时间和低电平持续时间不同。当输出为高电平Vz时,运放输出的电流经Rpp,D1,R4向电容充电,类同于对方波发生器的分析,忽略二极管的开启电压,容易得到输出高电平的持续时间为τ1=(Rpp+R4)Cln(1+2R1/R2)类似地可求得输出低电平的持续时间为τ2=(Rpn+R4)Cln(1+2R1/R2)输出的周期为T=τ1+τ2=(Rp+2R4)Cln(1+2R1/R2)占空比为η=τ1/τ2=(Rpp+R4)/(Rpn+R4)三角波发生器设电路通电瞬间,即t=0时,电容上的电压为0,积分器输出vo=0,过0比较器输出为vo1=Vz,这时运放AR1正相输入端电压为Vp1=(Vz-vo)Rp/(R1+Rp)+vo=RpVz/(R1+Rp)+voR1/(R1+Rp)>0运放AR1输出保持为高电平。积分器输出线性地下降。当Vp1等于0时,对应于时刻τ,这时过0比较器翻转,vo1=-Vz,记此刻的积分器输出电压值为VoN,有RpVz/(R1+Rp)=-R1VoN/(R1+Rp)解得VoN=-RpVz/R1VoN=-1/R3C=-Vzτ/R3C三角波周期为T=4τ=4R3RpC/R1幅值为Vom=|von|=RpVz/,不同之处是:给C正向充电和反相充电使用了不同的路径,从而使得输出Vo1高电平持续时间和低电平持续时间不同。电容反相充电电流经过C,R4,Rpn,D2,类似于对三角波周期的推导,忽略二极管的开启电压,容易得到锯齿波的下降时间为τ2=2(Rpn+R4)R1C/R2电容正向充电电流经过C,R4,Rpp,D1,忽略二极管的开启电压,容易得到锯齿波的上升时间为τ1=2(Rpp+R4)R1C/R2锯齿波的周期为T=τ1+τ2=2(Rp+2R4)R1C/R2类似于对三角波幅值的推导,容易得到锯齿波的幅值为Vom=R1Vz/R2实验项目仿真方波发生器仿真值R4+Rp/kΩ2040608