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以智賦能

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智創(chuàng)未來助力模擬芯片新時代模擬電子技術(shù)與實(shí)踐

信號產(chǎn)生與變換電路的調(diào)試與測試主講人：電子信息工程技術(shù)專業(yè)曾佳項(xiàng)目三信號處理電路的分析與制作模擬電子技術(shù)與實(shí)踐電路原理圖1信號產(chǎn)生與變換電路原理圖正弦波產(chǎn)生電路信號變換電路調(diào)試測試信號產(chǎn)生與變換電路的調(diào)試與測量測試步驟

經(jīng)檢查焊接正確無誤后，進(jìn)一步仔細(xì)觀察所安裝的電路板，用萬用表200K檔檢測電源回路電阻，即電源正負(fù)兩端電阻。如電阻太小，則說明有短路現(xiàn)象，一般大于100K視為正常。

找到電路板上對應(yīng)的直流電源連接點(diǎn)，正弦波形、方波、三角波輸出連接點(diǎn)，找到正弦信號頻率調(diào)節(jié)、電壓幅度調(diào)節(jié)的電位器等等元器件的位置。以便進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試分析。測試步驟

選擇雙路直流穩(wěn)壓電源，把電源電壓調(diào)節(jié)到正12V，聯(lián)到電路板的電源連接處。先接GND,再接正12V。

打開雙蹤示波器電源開關(guān)，檢測示波器，把示波器的探頭聯(lián)接到電路板的正弦波信號輸出端PK3。

觀察是否有信號輸出？如無信號輸出則調(diào)節(jié)RP12K的電位器，使其增大。步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量

此時出現(xiàn)正弦波，繼續(xù)調(diào)至使得正弦波信號為最大不失真，并測出最大不失真電壓。

Uom=1.9格*1V/格=1.9V。測試步驟

振蕩器在剛剛起振時，為了克服電路中的損耗，需要正反饋強(qiáng)一些，即要求這稱為起振條件。起振條件：結(jié)果：產(chǎn)生增幅振蕩（略大于）起振過程步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟電壓放大倍數(shù)步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟當(dāng)可變電阻RP1阻值最大時當(dāng)可變電阻RP1阻值最小時可見，其電壓放大倍數(shù)變化范圍為：2.96～3.35，因?yàn)镕max=1/3,所以Amin=3,，才能滿足起振條件

步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟

調(diào)正弦波頻率調(diào)節(jié)電位器W1，觀察文氏電橋振蕩頻率的變化，順時針調(diào)時頻率增大，逆時針時頻率減小。

用示波器或頻率計(jì)測量正弦波振蕩器輸出端PK3的振蕩頻率。記錄于表1文氏電橋振蕩頻率及幅度的測試中。如果沒有振蕩信號，請檢查R6、R7和RP1阻值的大小是否合適，排除故障后，重新測試參數(shù)。步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟

順時針調(diào)節(jié)電位器，Tmin=3格*0.2ms/格=0.6ms

逆時針調(diào)節(jié)電位器，

Tmax=3格*2ms/格=6msfmin=160Hz

fmax=1667Hz步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟表1文氏電橋振蕩頻率及幅度的測試振蕩周期范圍△T/ms振蕩頻率范圍△f/kHz最大不失真電壓Uom/V振蕩周期范圍△T/ms振蕩頻率范圍△f/kHz最大不失真電壓Uom/V步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟表1文氏電橋振蕩頻率及幅度的測試振蕩周期范圍△T/ms振蕩頻率范圍△f/kHz最大不失真電壓Uom/V振蕩周期范圍△T/ms0.6---6振蕩頻率范圍△f/kHz0.160—1.667最大不失真電壓Uom/V1.9V步驟1：正弦波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量步驟2：方波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟圖1信號產(chǎn)生與變換電路原理圖信號變換電路測試步驟

用雙蹤示波器的CH1連接到方波輸出端PK5，調(diào)試出穩(wěn)定的方波信號波形，測試出方波信號的頻率變化范圍及電壓幅度；把測試的結(jié)果記錄于表2方波信號頻率及幅度的測試中。表2方波信號頻率及幅度的測試方波周期范圍△T/ms

方波頻率范圍△f/kHz方波電壓幅值Uom/V

方波周期范圍△T/ms方波頻率范圍△f/kHz方波電壓幅值Uom/V步驟2：方波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量測試步驟

用雙蹤示波器的CH1連接到方波輸出端PK5，調(diào)試出穩(wěn)定的方波信號波形，測試出方波信號的頻率變化范圍及電壓幅度；把測試的結(jié)果記錄于表2方波信號頻率及幅度的測試中。表2方波信號頻率及幅度的測試方波周期范圍△T/ms

方波頻率范圍△f/kHz方波電壓幅值Uom/V

方波周期范圍△T/ms0.6—6.6方波頻率范圍△f/kHz0.160—1.667方波電壓幅值Uom/V5V步驟2：方波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量

三角波發(fā)生器的輸出端參數(shù)的測試。用雙蹤示波器的CH2連接到三角波輸出端PK6，調(diào)試出穩(wěn)定的三角波信號波形，測試出三角波的頻率變化范圍及電壓幅度，把測試的結(jié)果記錄于表3三角波發(fā)生器頻率及幅度的測試中三角波周期范圍△T/ms三角波頻率范圍△f/kHz三角波電壓幅值Uom/V表3三角波信號頻率及幅度的測試測試步驟步驟3：三角波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量

三角波發(fā)生器的輸出端參數(shù)的測試。用雙蹤示波器的CH2連接到三角波輸出端PK6，調(diào)試出穩(wěn)定的三角波信號波形，測試出三角波的頻率變化范圍及電壓幅度，把測試的結(jié)果記錄于表3三角波發(fā)生器頻率及幅度的測試中三角波周期范圍△T/ms0.6—6.6三角波頻率范圍△f/kHz0.160—1.667三角波電壓幅值Uom/V隨著頻率的變化而變化表3三角波信號頻率及幅度的測試測試步驟步驟3：三角波輸出波形的觀察、調(diào)試和測量三角波產(chǎn)生電路的分析

圖a波形變換電路圖b輸入、輸出波形100k這是一個積分電路，其電路的功能起波形變換作用。根據(jù)分析可知輸出電壓uO為正比于輸入電壓uI對時間t的積分：100K原理分析原理分析

時，輸出電壓的變化近似與時間成正比。輸入電壓在正負(fù)電壓跳變時，RC電路不斷充放電，使輸出為三角波形電壓。

結(jié)論2：輸出信號的周期和頻率由輸入信號的頻率所決定。故輸出三角波電壓的周期與輸入方波電壓的周期相同。

結(jié)論1：當(dāng)輸入方波信號頻率小于時間常數(shù)

結(jié)論3：在一定的時間常數(shù)

的條件下，適當(dāng)減小或者增大方波周期，可以使輸出電壓幅度變化。適當(dāng)減小方波周期，可以使輸出電壓幅度減小，適當(dāng)增大方波周期，可以使輸出電壓幅度增大。步驟4：正弦波輸出電壓范圍的調(diào)試和測量

用示波器分別連接PK7，調(diào)節(jié)正弦波輸出電壓調(diào)節(jié)電位器，測試出正弦波信號的電壓變化范圍，把測試結(jié)果記錄于表4中。PK7輸出范圍△U/V表4正弦波輸出電壓范圍的調(diào)節(jié)與測試PK7輸出范圍△U/V測試步驟步驟4：正弦波輸出電壓范圍的調(diào)試和測量

用示波器分別連接PK7，調(diào)節(jié)正弦波輸出電壓調(diào)節(jié)電位器，測試出正弦波信號的電壓變化范圍，把測試結(jié)果記錄于表4中。PK7輸出范圍△U/V表4正弦波輸出電壓范圍的調(diào)節(jié)與測試PK7輸出范圍△U/V0.25---2.5測試步驟次序反饋電阻Rp1振蕩波形失真說明1變大2變小3斷開穩(wěn)壓管支路時表5負(fù)反饋對振蕩波形的影響

改變負(fù)反饋電阻RP1阻值的大小，觀察振蕩信號的頻率是否發(fā)生變化，同時觀察振蕩信號的失真情況。記錄于表中。次序反饋電阻Rp1振蕩波形失真說明1變大2變小3斷開穩(wěn)壓管支路時測試步驟步驟5：負(fù)反饋對振蕩波形的影響次序反饋電阻Rp1振蕩波形失真說明1變大2變小3斷開穩(wěn)壓管支路時表5負(fù)反饋對振蕩波形的影響

改變負(fù)反饋電阻RP1阻值的大小，觀察振蕩信號的頻率是否發(fā)生變化，同時觀察振蕩信號的失真情況。記錄于表中。次序反饋電阻Rp1振蕩波形失真說明1變大

幅值增大出現(xiàn)失真

放大倍數(shù)過大2變小

幅值減少不起振

不滿足起振條件3斷開穩(wěn)壓管支路時

出現(xiàn)失真

無穩(wěn)幅電路測試步驟步驟5：負(fù)反饋對振蕩波形的影響

通過上述電路分析、仿真、制作、測量等各個過程的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步完成了信號產(chǎn)生與變換電路的分析與制作主要學(xué)習(xí)任務(wù)，初步掌握了正弦信號、方