⑴ 基本積分電路實驗報告
課題 函數發生器設計
一、設計任務
設計一個能產生正弦波、方波和三角波的簡易函數發生器,該發生器的輸出頻率可調,幅值可調。輸出的信號波形完整不失真,輸出阻抗不大於100歐。
二、課題要求
(1)輸出波行:正弦波、方波和三角波
(2)輸出頻率:300HZ--10KHZ可調
(3)輸出幅值:30mv-3v可調
(4)輸出阻抗不大於100歐
三、電路設計參考結構
分析以上設計任務可知,該設計可以有多種實現方案,下面給出三種電路結構供參考。
參考方案一
該方案(圖1.1)特點是:先產生正弦波,而後比較器產生方波;再通過積分器或其它電路產生三角波;最後通過幅值控制和功率放大電路輸出信號。此電路的正弦波發生器的設計要求頻率連續可調,方波輸出要有限幅環節,積分電路的時間參數選擇很重要,保證電路不出現積分飽和失真。
圖1.1 簡易函數發生器參考方案一
參考方案二
方案2見圖1.2,其特點是先產生方波,而後通過積分器或其它電路產生三角波,再用有源濾波器產生正弦波;最後通過幅值控制和功率放大電路輸出信號。此電路的方波發生器的設計要求頻率連續可調,輸出要有限幅環節,積分電路的時間參數選擇保證電路不出現積分飽和失真。
圖1.2 簡易函數發生器參考方案二
參考方案三
方案3見圖1.3,特點是也先產生方波,而後通過積分器或其它電路產生三角波,再用有源濾波器產生正弦波;最後通過幅值控制和功率放大電路輸出信號。此電路的方波發生器的設計要求頻率連續可調,輸出要有限幅環節,積分電路的時間參數選擇保證電路不出現積分飽和失真。
圖1.3 簡易函數發生器參考方案三
四、報告要求
1、課題的任務和要求。
2、課題的不同方案設計和比較,說明所選方案的理由。
3、電路各部分原理分析和參數計算。
4、測試結果及分析:
(1)實測輸出頻率范圍,分析設計值和實測值誤差的來源。
(2)對應輸出頻率的高、中、低三點,分別實測輸出電壓的峰-峰值范圍,分析輸出電壓幅值隨頻率變化的原因。
(3)頻率特性測試,在低頻端選定一個輸出幅值,而後逐步調高輸出頻率,選12~15個測試點,用示波器觀測輸出對應頻率下的輸出幅值,填入自己預做的表格,畫出電路的幅頻特性。
注意:輸出幅值一旦選定,在調節輸出測試頻率點過程中,不能再動!
(4)畫出示波器觀測到的各級輸出波形,並進行分析;若波行有失真,討論失真產生的原因和消除的方法。
5、課題總結
6、參考文獻
⑵ 積分電路工作原理
積分電路是使輸出信號與輸入信號的時間積分值成比例的電路。最簡單的積分電路由一個電阻r和一個電容c構成,如圖(a)所示。若時間常數rc足夠大,外加電壓時,電容c上的電壓只能慢慢上升。在tu0(t)=1/cdt≈1/rcdt
即輸出電壓近似與輸入電壓的時間積分值成比例。如果輸入信號ui(t)是一個階躍電壓,理想積分電路的輸出是一線性斜升電壓,如圖(b)虛線所示。簡單的rc積分電路的實際輸出波形與理想情況不同,在t積分電路也可用運算放大器和rc電路構成。理想的運算放大器,其輸入端電流i1≈0,輸入端電壓ui≈0。當外加電壓ui(t)時,電容器c的充電電流ic=i≈ui(t)/r,輸出電壓uo(t)(即電容器c兩端電壓)為積分電路可用於產生精密鋸齒波電壓或線性增長電壓,以作為測量和控制系統的時基;也可用於脈沖波形變換電路中。在電視接收機中,採用積分電路可從復合同步信號中分離出場同步脈沖。
積分電路還可以用於處理模擬信號。當輸入為正弦信號
ui(t)=um
時,積分電路的輸出為
u0(t)=1/rcdt=um/ωrc
其幅度為輸入信號的1/ωrc,相位落後90°。當輸入信號含有不同頻率分量時,積分電路輸出端的信號中頻率較高的分量所佔的比例降低。在間接調頻器中,為了用調相電路得到調頻波,先用積分電路對調制信號積分,後由調相電路對載波進行相位調制,得到調頻波。
⑶ 積分電路與微分電路的工作原理及定義
輸出抄信號與輸入信號的積分成正比襲的電路,稱為積分電路。
http://ke..com/view/618186.html?wtp=tt
輸出電壓與輸入電壓的變化率成正比的電路。
http://ke..com/view/618183.htm
(輸入字數受限)
⑷ 積分電路的工作原理
積分察卜迅電路的工作原理:使輸出信號與輸入信號的時間積分值成比例的電路。
積分電路主要用於波形變換、放大電路失調電壓的消除及反饋控制中的積分補償等場合。最簡單的積分電路由一個電阻R和一個電容C構成,若時間常數RC足夠大,外加電壓時,電容C上的電壓只能慢慢上升。
輸出電壓近似與輸入電壓的時間積分值成比例。如果輸入信號是一個階躍電壓,理想積弊李分電路的輸出是一線性斜升電壓,輸出電壓比較接近於理想的線性斜升電壓,隨著時間延續,電容兩端的電壓增高,充電電流減小、輸出電壓就敗此越來越偏離理想積分電路的輸出。
積分電路的參數選擇:
主要是確定積分時間C1R1的值,或者說是確定閉環增益線與0dB線交點的頻率f0(零交叉點頻率)。當時間常數較大,如超過10ms時,電容C1的值就會達到數微法,由於微法級的標稱值電容選擇面較窄,故宜用改變電阻R1的方法來調整時間常數。
但如所需時間常數較小時,就應選擇R1為數千歐~數十千歐,再往小的方向選擇C1的值來調整時間常數。因為R1的值如果太小,容易受到前級信號源輸出阻抗的影響。