【正文】 ），可以改變振蕩頻率，但三角波的幅值也隨之變化。如要互不影響，則可通過改變Rf（或Cf）來實現(xiàn)振蕩頻率的調(diào)節(jié)。 圖82 方波發(fā)生器3．三角波和方波發(fā)生器 如把滯回比較器和積分器首尾相接形成正反饋閉環(huán)系統(tǒng)，如圖73所示，則比較器輸出的方波經(jīng)積分器積分可到三角波，三角波又觸發(fā)比較器自動翻轉(zhuǎn)形成方波，這樣即可構(gòu)成三角波、方波發(fā)生器。由于采用運放組成的積分電路，因此可實現(xiàn)恒流充電，使三角波線性大大改善。電路的振蕩頻率 （76）方波的幅值 Uom=177。Uz （77）三角波的幅值 U1m=177。R1Uz /R2 （78）調(diào)節(jié)RW可以改變振蕩頻率，改變比值R1/R2可調(diào)節(jié)三角波的幅值。 圖83 三角波、方波發(fā)生器四、實驗內(nèi)容1． RC橋式正弦波振蕩器 1） 按圖71連接實驗電路，輸出端Uo接示波器。2） 打開直流開關(guān)，調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出波形從無到有，從正弦波到出現(xiàn)失真。描繪U0的波形，記下臨界起振、正弦波輸出及失真情況下的RW值，分析負反饋強弱對起振條件及輸出波形的影響。3） 調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出電壓U0幅值最大且不失真，用示波器分別測量輸出電壓U0、反饋電壓U+（運放③腳電壓）和U（運放②腳電壓），分析研究振蕩的幅值條件。4） 用示波器測量振蕩頻率f0，然后在選頻網(wǎng)絡(luò)的兩個電阻R上并聯(lián)同一阻值電阻，觀察記錄振蕩頻率的變化情況，并與理論值進行比較。5） 斷開二極管DD2，重復(fù)3）的內(nèi)容，將測試結(jié)果與3）進行比較分析DD2的穩(wěn)幅作用。6） 整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形，把實測頻率與理論值進行比較表8－1頻率測量值理論值波形初　態(tài)并聯(lián)R＝10K斷開DD22． 方波發(fā)生器1) 將22K電位器（RW）調(diào)至中心位置按圖72接入實驗電路，正確連接電路后，打開直流開關(guān)，用雙蹤示波器觀察U01及U02的波形（注意對應(yīng)關(guān)系），測量其幅值及頻率，記錄之。2）改變RW動點的位置，觀察U0U02幅值及頻率變化情況。把動點調(diào)至最上端和最下端，用示波器測出頻率范圍，記錄之。3）將RW恢復(fù)到中心位置，將穩(wěn)壓管D1兩端短接，觀察U0波形，分析D2的限幅作用。4）整理實驗數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)系上，按比例畫出方波和三角波的波形圖（標(biāo)出時間和電壓幅度）。表8－2RW1的值11K（中心）　　K　　K　　K波形U01AtU02tU01D1短接tU02D1短接t 3．三角波和方波發(fā)生器1） 按圖73連接實驗電路，打開直流開關(guān)，調(diào)節(jié)RW起振，用雙蹤示波器觀察U0 和U1的波形，測其幅值、頻率及RW值，記錄之。2） 改變RW的位置，觀察對U0、U1幅值及頻率的影響。3） 改變R1（或R2），觀察對U0、U1幅值及頻率的影響。4） 列表整理實驗數(shù)據(jù)，畫出波形，把實測頻率與理論值進行比較表8－3RW1的值　　K　　K改變R1R1　　K改變R2R2＝　K波形U0測量tA理論U1測量t理論五、思考題測量結(jié)果與理論分析的誤差來源分析。為什么在RC正弦波振電路中要引入負反饋支路？為什么要增加二極管D1和 D2？它們是怎樣穩(wěn)幅的？怎樣改變圖773電路中方波及三角波的頻率及幅度？實驗九 集成運算放大器的基本應(yīng)用——電壓比較器一、 實驗?zāi)康?． 掌握比較器的電路構(gòu)成及特點。2． 學(xué)會測試比較器的方法。二、實驗儀器1． 雙蹤示波器2． 字萬用表3． 模電實驗箱4． 信號發(fā)生器三、實驗原理1．圖91所示為一最簡單的電壓比較器，UR為參考電壓，輸入電壓Ui加在反相輸入端。圖141(b)為(a)圖比較器的傳輸特性。 圖91 電壓比較器當(dāng)UiUR時，運放輸出高電平，穩(wěn)壓管Dz反向穩(wěn)壓工作。輸出端電位被其箝位在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uz，即： U0=Uz當(dāng)UiUR時，運放輸出低電平，Dz正向?qū)?，輸出電壓等于穩(wěn)壓管的正向壓降UD，即U0=UD因此，以UR為界，當(dāng)輸入電壓Ui變化時，輸出端反映出兩種狀態(tài)。高電位和低電位。2．常用的幅度比較器有過零比較器、具有滯回特性的過零比較器（又稱Schmitt觸發(fā)器）、雙限比較器（又稱窗口比較器）等。1） 圖92為簡單過零比較器 圖92 過零比較器2） 圖93為具有滯回特性的過零比較器。 過零比較器在實際工作時，如果Ui恰好在過零值附近，則由于零點漂移的存在，U0將不斷由一個極限值轉(zhuǎn)換到另一個極限值，這在控制系統(tǒng)中，對執(zhí)行機構(gòu)將是很不利的。為此，就需要輸出特性具有滯回現(xiàn)象。如圖93所示： 圖93 具有滯回特性的過零比較器從輸出端引一個電阻分壓支路到同相輸入端，若U0改變狀態(tài)，U∑點也隨著改變電位，使過零點離開原來位置。當(dāng)U0為正（記作），則當(dāng)UD U∑后，U0即由正變負(記作UD)，此時U∑變?yōu)閁∑。故只有當(dāng)Ui下降到U∑以下，才能使U0再度回升到UD，于是出現(xiàn)圖(b)中所示的滯回特性。U∑與U∑的差別稱為回差。改變R2的數(shù)值可以改變回差的大小。 3） 窗口（雙限）比較器 圖94 兩個簡單比較器組成的窗口比較器簡單的比較器僅能鑒別輸入電壓Ui比參考電壓UR高或低的情況，窗口比較電路是由兩個簡單比較器組成，如圖144所示，它能指示出Ui值是否處于之間。四、實驗內(nèi)容1．過零電壓比較器（1）如圖95所示在運放系列模塊中正確連接電路，打開直流開關(guān)，用萬用表測量Ui懸空時的U0電壓。（2）輸入直流電壓，改變Ui幅值，測量Vi、Vo，繪出傳輸特性曲線。（3）從Ui輸入500Hz、峰峰值為2V的正弦信號，用雙蹤示波器觀察Ui—U0波形并記錄。 圖95 過零比較器2．反相滯回比較器 圖96 反相滯回比較器（1）如圖96所示正確連接電路，打開直流開關(guān)，+，用萬用表測出Ui由+→。（2）同上，→+。（3）把Ui改為接500Hz，峰峰值為2V的正弦信號，用雙蹤示波器觀察Ui—U0波形，并記錄其波形。*（4）將分壓支路100K電阻（R3）改為200K(100K+100K)，重復(fù)上述實驗，測定傳輸特性。表一：變化方向+→→+前后前后UiU03． 同相滯回比較器 圖97 同相滯回比較器（1）如圖96所示正確連接電路，打開直流開關(guān)，+，用萬用表測出Ui由+→。（2）同上，→+。（3）把Ui改為接500Hz，峰峰值為2V的正弦信號，用雙蹤示波器觀察Ui—U0波形，并記錄其波形。*（4）將分壓支路100K電阻（R3）改為200K(100K+100K)，重復(fù)上述實驗，測定傳輸特性。（5）將結(jié)果與2相比較。表二：變化方向+→→+前后前后UiU0*4．窗口比較器參照圖94自擬實驗步驟和方法測定其傳輸特性。五、思考題 測量結(jié)果與理論分析的誤差來源分析。 比較器是否需要調(diào)零？為什么？實驗十 集成運算放大器的基本應(yīng)用 　　——有源濾波器一、實驗?zāi)康?． 熟悉用運放、電阻和電容組成有源低通濾波、高通濾波和帶通、帶阻濾波器及其特性。2． 學(xué)會測量有源濾波器的幅頻特性。二、實驗儀器 1．雙蹤示波器2．?dāng)?shù)字萬用表3． 模電實驗箱4． 信號發(fā)生器三、實驗原理 1． 低通濾波器低通濾波器是指低頻信號能通過而高頻信號不能通過的濾波器，用一級RC網(wǎng)絡(luò)組成的稱為一階RC有源低通濾波器，如圖71所示： 圖101 基本的有源低通濾波器為了改善濾波效果，在圖71(a)的基礎(chǔ)上再加一級RC網(wǎng)絡(luò)，為了克服在截止頻率附近的通頻帶范圍內(nèi)幅度下降過多的缺點，通常采用將第一級電容C的接地端改接到輸出端的方式，如圖72所示，即為一個典型的二階有源低通濾波器。 圖102 二階低通濾波器這種有源濾波器的幅頻率特性為 （71）式中：為二階低通濾波器的通帶增益； 為截止頻率，它是二階低通濾波器通帶與阻帶的界限頻率。 為品質(zhì)因數(shù)，它的大小影響低通濾波器在截止頻率處幅頻特性的形狀。注：式中S代表只要將低通濾波電路中起濾波作用的電阻、電容互換，即可變成有源高通濾波器，如圖73所示。其頻率響應(yīng)和低通濾波器是“鏡象”關(guān)系。 圖103 高通濾波器這種高通濾波器的幅頻特性為 （72）式中的意義與前同。 3．帶通濾波器這種濾波電路的作用是只允許在某一個通頻帶范圍內(nèi)的信號通過，而比通頻帶下限頻率低和比上限頻率高的信號都被阻斷。典型的帶通濾波器可以從二階低通濾波電路中將其中一級改成高通而成。如圖74所示，它的輸入輸出關(guān)系為 （73）中心角頻率 （74）頻帶寬 （75）選擇性 （76） 圖104 典型二階帶通濾波器這種電路的優(yōu)點是改變Rf和R1的比例就可改變頻帶寬而不影響中心頻率。 4．帶阻濾波器如圖75所示，這種電路的性能和帶通濾波器相反，即在規(guī)定的頻帶內(nèi)，信號不能通過（或受到很大衰減），而在其余頻率范圍，信號則能順利通過。常用于抗干擾設(shè)備中。 圖105 二階帶阻濾波器這種電路的輸入、輸出關(guān)系為 （77）式中：由式中可見，愈接近2，愈大，即起到阻斷范圍變窄的作用。四、實驗內(nèi)容1． 二階低通濾波器實驗電路如圖102正確連接電路圖，打開直流開關(guān)，取Ui =1V（峰峰值）的正弦波，改變其頻率（接近理論上的截止頻率338Hz 附近改變），并維持Ui=1V（峰峰值）不變，用示波器監(jiān)視輸出波形，并測量出輸入頻率和輸出電壓U0，記入表101。表101f(Hz)U0(V) 輸入方波，調(diào)節(jié)頻率（接近理論上的截止頻率338Hz附近調(diào)節(jié)），取Ui =1V（峰峰值），觀察輸出波形，越接近截止頻率得到的正弦波越好，頻率遠小于截止頻率時波形幾乎不變?nèi)詾榉讲?。有興趣的同學(xué)以下濾波器也可用方波作為輸入，因為方波頻譜分量豐富，可以用示波器更好的觀察濾波器的效果。2． 二階高通濾波器實驗電路如圖103正確連接電路圖，打開直流開關(guān)，取Ui =1V（峰峰值）的正弦波，改變其頻率（），并維持Ui=1V（峰峰值）不變，用示波器監(jiān)視輸出波形，并測量出輸入頻率和輸出電壓U0，記入表72。表102f(Hz)U0(V)3． 帶通濾波器實驗電路如圖104正確連接電路圖，打開直流開關(guān)，取Ui =1V（峰峰值）的正弦波，改變其頻率（接近中心頻率為1023Hz附近改變），并維持Ui=1V（峰峰值）不變，用示波器測量輸出電壓U0用示波器監(jiān)視輸出波形，并測量出輸入頻率和輸出電壓U0，記入表73。理論值中心頻率為1023Hz，上限頻率為1074Hz，下限頻率為974Hz。（1）實測電路的中心頻率f0（2）以實測中心頻率為中心，測出電路的幅頻特性。表103f(Hz)97410231074U0(V)4． 帶阻濾波器實驗電路選定為如圖105所示的雙T型RC網(wǎng)絡(luò)，打開直流開關(guān)，取Ui =1V（峰峰值）的正弦波，改變其頻率（），并維持Ui=1V（峰峰值）不變，用示波器監(jiān)視輸出波形，并測量出輸入頻率和輸出電壓U0，記入表104。（1）實測電路的中心頻率。（2）測出電路的幅頻特性。f(KHz)U0(V)五、思考題測量結(jié)果與理論分析的誤差來源分析。實驗十一 串聯(lián)穩(wěn)壓電路一、 實驗?zāi)康摹。保芯繂蜗鄻蚴秸?、電容濾波電路的特性?！。玻莆辗€(wěn)壓管、串聯(lián)晶體管穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法。二、實驗儀器 1．雙蹤示波器2．萬用表3．毫伏表三、實驗原理 1．穩(wěn)壓管穩(wěn)壓如圖111所示：