課題三運算放大器的應(yīng)用ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 18:18本頁面
【正文】 ?2 0 H z~ 2 0 k H z–5VRP110k ?R120k ?8 0 3 8– VEEADJS2圖 ICL8038組成的音頻函數(shù)發(fā)生器 三、函數(shù)發(fā)生器的性能指標 ? 輸出波形 正弦波、 方 波、三角波 ? 頻率范圍 1Hz~10Hz , 10Hz~100Hz , 100~1KHz , 1KHz~10KHz , 10KHz~100KHz , 100KHz~1MHz. ? 輸出電壓 一般指輸出波形的峰 峰值，即 Vpp = 2Vm. ? 波形 特性 表征正弦波特性的參數(shù)是非線性失真 ?~，一般要求 ?~＜ 3%；表征三角波特性的參數(shù)是非線性系數(shù) ?△ ， 一般要求 ?△ ＜ 2%；表征方波特性的參數(shù)是 上升時間 tr，一般要求 tr＜ 100ns(1kHz，最大輸出時 )。 四、設(shè)計舉例 （ 1） 確定電路形式及元器件型號 例 設(shè)計一方 波 三角波 正弦波 函數(shù)發(fā)生器。 ? 性能指示要求 頻 率范圍 1Hz~10Hz, 10Hz~100Hz。 輸出電壓 方波 Vpp≤24V，三角波 Vpp=8V， 正弦波 Vpp＞ 1V。 采用如圖 ， 其中運算放大器 A1與 A2用一只雙運放 ?A747， 差分放大器采用本章第三節(jié)設(shè)計完成的晶體管單端輸入 — 單端輸出差分放大器電路 。 因為方波的幅度接近電源 電壓 ， 所以取電源電壓 +VCC= +12V， –VEE= –12V。 波形特性 方波 tr＜ 1?s(1kHz，最大輸出時 ) 三角波 ?△ ＜ 2%，正弦波 ?~＜ 5% ? 三角波 方 波 正弦波函數(shù)發(fā)生器實驗電路 vo1+ 1 2 V13124R320k ?– 1 2 V47k ?10k ?R22R110k ?1RP2R45 .1 k ?1 0 0 k ?76R510k ?A1A294C110 ? F＋＋SC21 ? F+ 1 2 Vvo 210＋C34 7 0 ? FRP347 k ?＋C44 7 0 ? FRB16 . 8k ?T1RC11 0 k ?+ 1 2 VRC21 0 k ?C6*0 . 1 ? FC5＋4 7 0 ? Fvo3RB2T26 . 8k ?1 0 0 ?RP4RE210 0 ?RE32k ?T3T4RE42k ?R8k ?B G 3 1 9– 1 2 V? A 7 4 712? A 7 4 712– 1 2 VRP1A1A2*－＋–+圖 三角波 —方波 —正弦波函數(shù)發(fā)生器實驗電路 此處引腳標號為 uA747芯片的，而實驗中用 741芯片，引腳號不同，插板時一定要注意。 （ 2） 計算元件參數(shù) 比較器A1與積分器 A2的元件參數(shù)計算如下： 由式 (348)得 當 1Hz≤ f≤ 10Hz時 ， 取 C2=10?F， R4=?， RP2=100k? ； 當 10Hz≤ f≤ 100Hz時 ， 取 C2=1?F， 以實現(xiàn)頻率波段的轉(zhuǎn) 換 ； R4及 RP2的取值不變 。 取平衡電阻 R5=10k?。 R Vcc R3+RP1 = Vo2m = 4 12 = 1 3 取 R2=10k? ， 取 R3=20k?, RP1=47k, 平 衡 電 阻 R1= R2//(R3+RP1)?10k? 由輸出頻率的表達式 (349)得 R4 + RP2 = R3 + RP1 4 R2 C2 ? 三角波 ?正弦波電路的參數(shù)選擇原則是： 隔直電容 C C C5要取得較大，因為輸出頻率很低，取 C3= C4= C5=470?f，濾波電容 C6的取值視輸出的波形而定，若含高次諧波成分較多，則 C6一般為幾十皮法至 ?F。 RE2=100?與 RP4=100?相并聯(lián)，以減小差分放大器的線性區(qū)。差分放大器的靜態(tài)工作點可通過觀測傳輸特性 曲線、調(diào)整 RP4及電阻 R*來確定。 五、電路安裝與調(diào)試技術(shù) 方 波 三角波發(fā)生器的裝調(diào) 由于比較器 A1與積分器 A2組成正反饋閉環(huán)電路，同時輸出方波與 三角波，故這兩個單元電路需同時安裝。要注意的是，在安裝電 位器 RP1與 RP2之前，先將其調(diào)整到設(shè)計值，否則電路可能會不起 振。如果電路接線正確，則在接通電源后， A1的輸出 vo1為方波 ， A2的輸出 vo2為三角波，在低頻點時，微調(diào) RP1，使三角波的輸 出幅度滿足設(shè)計指標要求，再調(diào)節(jié) RP2，則輸出頻率連續(xù)可變。 誤差分析 ① 方波輸出電壓 Vpp≤ 2VCC，是因為運放輸出級由 NPN型或 PNP型兩種晶體管組成的復(fù)合互補對稱電路，輸出方波時，兩 管輪流截止與飽和導通，由于導通時輸出電阻的影響，使方波 輸出幅度小于電源電壓值。 ② 方波的上升時間 tr，主要受運放轉(zhuǎn)換速率的限制。如果輸出 頻率較高，則可接入加速電容 C1(C1一般為幾十皮法 )?？捎檬? 波器 (或脈沖示波器 )測量 tr。 六、設(shè)計任務(wù) : 設(shè)計課題：方波 — 三角波函數(shù)發(fā)生器設(shè)計 ? 已知條件 雙運放 ?A747一只（或 ?A741兩只） ? 性能指標要求 頻率范圍 100Hz~1kHz， 1kHz~10kHz； 輸出電壓 方波 Vpp≤ 24V， 三角波 Vpp=6V， 波形特性 方波 tr＜ 30?s(1kHz， 最大輸出時 )， 三角波 ?△ ＜ 2%。 ? 設(shè)計步驟與要求 參考本章第一節(jié) 。 ? 實驗儀器設(shè)備 同本章第一節(jié) 。
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