集成运算放大器应用(二).docx

实验名称:集成运算放大器应用(二) ——波形发生及脉宽调制姓名:张金泉学号: 3120103413 一、实验目的 1. 掌握用集成运放构成的方波、三角波发生器的工作原理和性能。 2. 了解压控脉宽调制电路的组成和工作原理。二、实验原理本实验电路是一个由集成运算放大器构成的方波、三角波发生器和压控脉宽调制电路。即整个电路分为两部分:三角波、方波发生电路和压控脉宽调制电路。 1. 三角波、方波发生电路电路如图 13-1 中的前两级所示。集成运放 A1 构成电压比较器, A2 构成积分器。电压比较器的输出 uo1 作为积分器的输入, 积分器的输出 uo2 又作为比较器的输入。这样构成一个闭合回路。我们可以计算三角波的周期或频率。 T=4RfCfR1/R2 2. 压控脉宽调制电路压控脉宽调制电路是一种输出脉冲宽度可由输入电压控制的电路, 实际上也是一个电压比较器。在运放 A3 的反向输入端加一个参考电压 UR ,在同相输入端通过电阻 R7 加入前级 A2 的输出电压 uo2 。从理想运放的电压传输特性可知,当同相端电压 u+3 稍大于 UR 时,集成运放 A3 饱和,输出高电平。我们可以通过改变参考电压 UR 来调节矩形波 uo3 的占空比。图 13-1 三、主要仪器设备 型双踪示波器 -3 型可调式直流稳压稳流电源 -2 型模拟电子技术实验箱 D 5 4. 运放、时基电路实验板 5. 万用表四、实验内容与数据记录 1. 波形发生电路(1) 按图 13-1 连接 A 1和A 2 二级电路, 将电位器 R P1 的滑动头调至最右端(即R P1 =0) , 用双踪示波器同时观察并记录 u o1及u o2 的波形。注意两个波形的相位,将波形画在时间轴取值一致并对齐的两个坐标系内,以便分析工作原理。测量并记录 u o1和u o2 的频率及幅值。(2) 保持 R P1 =0、R 2 =100k Ω不变,将 R 1 改为 47kΩ, 重复 1) 的实验内容。(3) 保持 R 1 =R 2 =100k Ω,调节电位器 R P1 ,重复 1) 的实验内容。波形记录图: u o1为 ch1 ;u o2为 ch2 实验(1 ) 实验(2 ) 实验(3) 数据记录表: 实验(1) 实验(2) 实验(3) R p1 =0R p1 =10K Ω u o1 周期 T/ms (±) 幅值/V u o2 周期 T/ms (±) 幅值/V 2. 脉宽调制电路保持 R 1 =R 2 =100k Ω,R P1 =0。(1) 按图 13-1 连接好 A 3 组成的脉宽调制电路。(2) 把u o2 作为脉宽调制电路的输入电压,根据表 13-1 改变参考电压 U R 值完成各项内容的测试。( 注意: U Rmax 和U Rmin 是指在保证有 u o3 波形的情况下, U R 的最大调节范围) 参考电压 U R /VU Rmax2 u o3波形 u o3脉宽比 tw/T u o3平均值 u o3 /V - - 参考电压 U R /V10 u o3波形 u