浙江大学电工电子实验报告18Word下载.docx
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实验名称:
集成定时器及其应用
一、实验目的
1.了解集成定时器的功能和外引线排列。
2.掌握用集成定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的方法和原理。
二、主要仪器设备
1.mDZ-2型模拟电子技术实验箱;
2.hY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源;
3.xJ4318型双踪示波器;
4.xJ1631数字函数信号发生器;
5.运放、时基电路实验板。
三、实验内容
1.多谐振荡器
图15-2
按图15-2接好实验线路,ucc采用+5V电源,用双踪示波器观察并记录uc、u0的波形。
注意两波形的时间对应关系,并测出u0的幅度和t1、t2及周期T。
2.单稳态触发器
图15-4
按图15-4接好实验电路,ucc采用+5V电源,ui信号用幅度为5V的方波信号,适当调节方波频率(月500hz)(方波可以由函数信号发生器提供,或由电子技术实验箱直接提供),观察并记录ui、u2、uc、u0的波形,标出uo的幅度和暂稳时间tw。
3.施密特触发器
图15-6
按图15-6接线,输入us采用正弦波信号(由函数信号发生器提供),ucc采用+5V电源。
接通电源、逐步加大us信号电压,用示波器观察ui波形,直到ui的有效值等于5V左右。
观察并记录us、ui和u0波形。
四、实验总结
1.用方格纸画好各波形图,并注明幅值、周期(脉宽)等有关参数。
注意正确反映各波形在时间上的对应关系。
*频率:
4.459khZuh:
3.74Vul:
1.90V
uo幅值:
4.44Vuo*正频宽:
148.8μs*负频宽:
75.21μs(此处*与理论值出入较,见下文分析)
周期T=2.00ms,tw=1.13ms
周期T=2.00ms示波器记录信息如下
2.整理实验数据,将理论估算结果与实验测试数值相比较,并加以分析讨论。
结果分析:
(1).多谐振荡器
但从其波形来看,与理论预期并无异样,但仔细观察uo的高低电位频宽会发现与理论值
t1/t2=(R1+R2)/R2=1.1
不同,进一步查看其频率,竟达到4.459khZ,与理论值相差悬殊。
推理可知,在波形正确的情况下,频率主要由R1、R2、c1决定,假设c1正确连接,由实验值反推:
t1=0.693(R1+R2)c1=148.8μst2=0.693R2c1=75.21μs
联立,代入c1=0.01μF得到R1=10690ΩR2=10852Ω
很明显,实际实验电路中错把R2当成10kΩ电阻,而没有照电路图连接100kΩ的电阻,导致了其频率的异常,而实验时因波形“正常”没有及时发现,可见实验电路的连接还需耐心、仔细!
如果按照R1=10kΩ,R2=10kΩ来计算理论值,t1=0.693(R1+R2)c1=138.6μst2=0.693R2c1=69.3μs
此时相对偏差分别为7.36%和8.53%,结果相对准确。
分析此时的可能导致误的差原因有如下几点:
1.实验原件实际值与标称值不符,存在系统误差;
2.示波器测量精度有限,且易受各种干扰因素影响,存在随机误差;
篇二:
浙江大学电工电子实验报告13
学号:
集成运算放大器及应用
(二)波形发生及脉宽调制
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。
1.xJ4318型双踪示波器
2.hY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源3.mDZ-2型模拟电子技术实验箱4.运放、时基电路实验板5.万用表
图13-1
1.波形发生电路
(1)按图13-1连接A1和A2二级电路,将电位器Rp1的滑动头调至最右端(即Rp1=0),用双踪示波器同时观察并记录uo1及uo2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uo1和uo2的频率及幅值。
(2)保持Rp1=0、R2=100kΩ不变,将R1改为51kΩ,重复1)的实验内容。
(3)保持R1=R2=100kΩ,调节电位器Rp1,重复1)的实验内容。
实验
(1)
实验
(2)
实验(3)
其中x轴数据显示不便,未在图中显示,具体周期数值可以参考以下数据记录表
数据记录表:
2.脉宽调制电路
保持R1=R2=100kΩ,Rp1=0。
(1)按图13-1连接好A3组成的脉宽调制电路。
(2)把uo2作为脉宽调制电路的输入电压,根据表13-1改变参考电压uR值完成各项内容的测试。
(注意:
和
u是指在保证有u波形的情况下,u的最大调节范围)
表13-1
篇三:
浙大电工电子实验报告实验十五集成定时器及其应用
2.hY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源;
2.单稳态触发器
按图15-4接好实验电路,ucc采用+5V电源,ui信号用幅度为5V的方波信号,适当调节方波频率(月
500hz)(方波可以由函数信号发生器提供,或由电子技术实验箱直接提供),观察并记录ui、u2、uc、u0的波形,标出uo的幅度和暂稳时间tw。
接通电源、逐
步加大us信号电压,用示波器观察ui波形,直到ui的有效值等于5V左右。
(注:
上表中实验2、3的T理论值都为相应输入波形的T)
在数值方面,据上表可见,该实验中的各物理量的测量值和理论值相差都不大,最大相
对偏差为13.8%,可知实验与理论总体上较为接近。
根据其相对偏差的特点,可以看出偏差并没有一致的规律,因此可推断有较多的随机误差存在,除此之外,可能存在的其他误差有:
1.各元件属性并非完全符合实验设计,存在少许差异,属于系统误差;
2.电路导线不能完全忽略电阻,再加上导线插头可能接触不良而产生的额外电阻,使得实际电路与设计略有不同,也属于系统误差,但因为接线有很大的随机性,对于不同的接线方法,可能结果会略有不同;
3.测量仪器(万用表、示波器)有一定的误差;
4.存在人为读数误差,比如在读取示波器上的刻度值时不可能做到非常精确。
在相位方面,从上文波形图可见,uc和u0的相位相关性较好,形状、大小等方面都与理论相符。
总体来说,实验结果还是比较理想的,较好地实现了多谐振荡器的功能。
(2).单稳态触发器
在数值方面,从表中可看出,除u2的uL(最小幅值)与理论值有很大差距外,其余实验数据都与理论较为相符,其中所有周期T的数据都与输入波形一致,这也与理论是一致的。
由此可以看出,实验误差对周期T的影响极小,而其他数据存在的少量偏差原因大致与
(1)相同,这里不再赘述。
而对于u2的uL,实验值与理论值相对偏差高达172%,从图中可以看出,实验值uL是负值,而理论值为正,经分析,可能是由于输入方波存在负值所致(实验册中采用的方波无负值),但由于情况复杂,无法进一步分析。
同时,通过波形图还可以发现,图形的个别细微处与理论图像不相符,比如u2在方波有负变正的一瞬间幅值突然变大之后快速将为原值;
而u0在方波由正转负时图像上有一突起;
除此之外还有uc在u2彻底恢复高电位时才停止增长,这与理论也是不相符的。
由于此电路情况复杂,难以分析,初步猜测可能是电路内部构造或由方波有负值所造成的,当然也不排除元件损坏与人为错误的可能。
在相位方面,各波形非常一致,各周期T都与输入波形相同,除了上述的uc增长停止位置与理论有出入外,其余图形对于时间轴几乎没有偏差。
总体来说,此实验的各波形形状基本正确,虽然仍存在一些难以找出原因的问题,但最终还是基本实现了单稳态触发器的功能。
(3).施密特触发器
此实验中仅有tw的实验值与理论值有少许偏差,而其余两个周期T都与输入波形相同。
因此在相位和周期上都几乎没有偏差,而对于tw所存在的8.6%的偏差则很有可能是随机误差,当然也可能存在
(1)中所述的其他可能。
比较us和ui的波形图可以看出,两波形的时间对应关系良好,很符合理论结果;
而比较ui和u0则会发现,u0在ui上所对应的位置并不完全与理论的2/3ucc、1/3ucc相符,尤其是前者。
由于相对偏差并不明显,因此可能是由随机误差所致,但也可能是由于集成块内部电路并不完全符合2/3、1/3的关系,当然也不能排除其他元件偏差的可能性。
五、心得体会
本次实验通过实际操作,使我们了解了集成定时器的功能,以及由其组成的多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的应用,使实践和理论较好地联系在了一起。
但在实验过程中,也发现了一些与理论有所出入之处,有些问题甚至难以分析原因,而另一些又可能是由各种误差的干扰所致。
由于此次实验理论内容较为繁杂,实际操作中的线路也较为复杂,很难做出准确分析,因此在实验中务必仔细检查元件的完好性,才能保证实验结果的准确性。
除此之外,通过实验我们再次练习了示波器和信号发生器的使用,使得此方面的技能更为熟练。
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