模电仿真实验报告

五、计算机辅助设计

在Pspice中输入所设计的方波和三角波发生电路，进行如下仿真分析：

1. 仿真分析方波和三角波的输出波形；

2. 仿真分析运放组成的滞回比较器的电压传输特性。

六、实验结果

1、实验电路如图：

进行仿真，输出三角波，如下：

4.0VC11uV2V4V12VdcU512VdcU4R121k3-02-4V-OS1uA7411R4651k4V-OUT650+V+7OS1uA74113OUTOS2+V+OS2V1V312VdcR210kR315k70D2D1N473512Vdc00D3D1N473502.0V0V-2.0V-4.0V0sV(C1:2)1ms2ms3ms4ms5ms Time6ms7ms8ms9ms10ms

2、调整电阻R的阻值，可以改变振荡频率，调整R1、R2的阻值可以改变三角波的输出幅度。以达到实验要求，调整后的图如下：

C11uV2V4V12VdcU512VdcU4R121k3-02-4V-OS1uA7411R465100V4V-OUT650+V+7OS1uA74113OUTOS2+V+OS2V1V312VdcR28KR315k70D2D1N473512Vdc00D3D1N47350

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3、调整后输出的三角波和方波图形如下：

10V(7.6698m,8.0461)5V(7.6395m,3.4643)0V-5V-10V0sV(O1)2msV(O)4ms6ms8ms10ms Time12ms14ms16ms18ms20ms

所得的方波和三角波幅值为：

Vom1=3.4643V，Vo=8.0461V

七、实验分析

1、根据实验图可知，通过迟滞比较器可获得方波，当运算放大器的同相输入端电压大于零的时候，输出正的电压；输入电压小于零时，输出负的电压。由仿真所得的电压传输特性可看出正与此相符。

2、方波输出直接与积分电路的反相输入相连，所以方波通过积分电路积分输出三角波。 3、由理论分析可知，振荡频率为f=R2/4RCR1，由实验所得周期可得出频率为375khz， 与理论相符。

4、本次仿真所用选取频率为900HZ，故选择C=0.5uf，R=900Ω作为选定选频网络。同时观察输出波形，其三角波幅值为4.4269v，与要求Vom=4v近似，振荡周期T=1.09mS，换做频率为fo=917HZ，满足实验期望。同时，其幅值可通过调节R1、R2来进行选取，如若幅值过小，可将R1值调大或者调下R2的值，同时，起振时间后延。再者观察方波波形，其周期与三角波相同，幅值为8.046，满足Vom为8v的期望。同时，若需调节其输出幅度，可调节R3与稳压管的稳压值。但需注意，调节R3时Vom1的幅值也会相应改变，故仍最后仍需要调节三角波的幅值。另外，若调节R3仍无法使方波的幅值达到8v，可换选稳压管，将其稳压值调高，本次试验所选稳压管的稳压值为18v，满足实验最后需求。

八、实验心得

本次试验电路图比较复杂，经过多次试验才得到较为正确的结果，尽管存在一定得误差，但已经较为完善，可以作为实验结论。但总体来说此次实验还是成功的。同时我也更深刻的认识了方波三角波发生电路，对之前所学的理论知识有了更深的巩固。

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实验五正弦波振荡电路

一、实验目的

1、加深理解正弦波真到电路的起振条件和稳幅特性。 2、学习RC桥式正弦波真到电路的设计和调试方法。

二、设计要求

1、振荡频率：f0＝500Hz；

2、输出电压有效值V0≥8V，且输出幅度可调； 3、集成运放采用μA741，稳幅元件采用二极管；

4、电容选用标称容量为0.047uF的金属膜电容器，电位器Rw选用47KΩ，二极管并联的电阻选用10kΩ。

二、实验原理与说明

1、桥式正弦波振荡电路的组成

桥式正弦波振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成，如下图所示。电路中，RC串并联选频网络将输出电压Vo反馈到集成运放的同相输入端，形成正反馈。根据产生振荡的相位条件，课的电路的振荡频率fo为: fo=电路在起振时应满足：

﹥2

式中，Rf=R2+（R3//Rd）,Rd为二极管正向导通时的等小电阻。 当电路达到稳定振荡时，其幅值平衡条件为：

=2

C1V112Vdc0.047uFR46.8k0C20.047uFU13R12uA74110kV2D2212Vdc1N4376R2D1121-+ROS25616.8koVV-4V+7OUTOS11N437616kR310k

2、桥式正弦波振荡电路的设计方法

一般来说，正弦波振荡电路的设计包括选择电路的结构型式，确定电路中的元件参数。电路元件参数应在所要求的频率范围内满足产生正弦振荡的条件，从而使电路输出所要求的振荡波形。所以，正弦振荡条件是设计正弦波振荡电路的主要依据。 本实验中，设计要求如下：

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（1）、振荡频率：fo=500Hz;

（2）、输出电压有效值Vo>=8V，且输出幅度可调； （3）、集成运放采用μA741，稳幅元件采用二极管。 （4）、电容选用标称容量为0.047μF的金属模电容器，电位器Rw可选用47KΩ,二极管的并联电阻选用10 KΩ。

三、实验内容

按起振条件调整RC正弦波振荡电路，使其产生稳定的振荡输出。

调整电路到最大不失真输出，测量振荡频率fo和输出电压幅度Vom,并与设计值相比较。

在输出不失真条件下，分别测出二极管接入与断开两种情况下的输出电压、反馈电压的幅值，从中分析正弦波振荡电路的起振条件和稳幅特性。 改变RC，重复上述实验内容。

设置瞬态仿真后可得到下图所示的图像

8.0V(26.928m,5.1017)4.0V0V-4.0V(27.938m,-5.101-8.0V0sV(O) Time2ms4ms6ms8ms10ms12ms14ms16ms18ms20ms22ms24ms26ms28ms30ms

V0max=5.1017V，Vomin=-5.1018V。

在probe窗口中对输出的正弦波形进行傅立叶分析可得：

4.0V0.002,3.8169)3.0V2.0V1.0V0V0HzV(O)5KHz10KHz15KHz20KHz25KHz30KHz35KHz Frequency40KHz45KHz50KHz55KHz60KHz65KHz70KHz

f=500.002HZ,Vo=3.8169V

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