综合实训 正弦波信号发生器的安装、焊接与调试.ppt

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2、弦波信号发生器的安装、焊接与调试 【知识要求】【知识要求】1.掌握正弦波信号发生器的结构和工作原理，学习对运放芯片的正确使用。2.掌握正弦波信号发生器的调试和测量方法。【技能要求】【技能要求】1.按照电路图设计PCB图。2.对电路中所用的元器件进行正确测量。3.完成正弦波信号发生器的装配和焊接。4完成正弦波信号发生器的调试与测量。【】【】整个信号发生器的元件清单如表12.1所示，若多波段开关买不到，则不用也可，只是整个电路的信号频率范围只能在一个波段内变化，至于信号到底在哪个波段，就看你将RC串并联网络中的哪两个相同容量的电容接在电路中了。若取电容为C12和C22，则信号源的频率正好在在音频范

3、围内，为100HZ1KHz。【知识链接】集成运算放大器构成的正弦波信号发生器【知识链接】集成运算放大器构成的正弦波信号发生器采用集成运算放大器构成的正弦波信号发生器电路原理图如图12.1所示，图12.2是为其配套的电源电路。整个电路可以在面包板上焊接而成，也可自制PCB图，效果会更好，图12.3是可供参考的元件排列位置图和PCB图。Rp1 10KR1 1K+Rp3 50KR2 1KR3 2KR 4 5 5KRp2 5KR5 10 10K+R7 10101010KR 6 1 0KZKZKTL082-ATL082-B+12V12VS i n e WaveOUT32165784C111.5uC211

4、.5uC120.15uC220.15uC130.015uC230.015uC140.0015uC240.0015u图12.1正弦波信号发生器电路原理图AC INC7C9C8C100.1u0.1u470u/25V470u/2578127912C7C9C8C100.1u0.1u100u/16V100u/16VAC220V112233DC OUT+12V12VGND图12.2 电源电路图电源电路图图12.3正弦波信号发生器元件位置图和PCB图由图12.1可见，正弦波信号发生器电路由两级构成。第一级是一个RC文氏桥振荡器，通过双刀四掷波段开关ZK切换电容进行信号频率的粗调，每挡的频率相差10倍。通过双

5、连电位器RP1进行信号频率的细调，在该挡频率范围内频率连续可调。RP2是一个多圈电位器，调节它可以改善波形失真。若将R4改成阻值为3K的电阻，则调节RP2时，可以明显看出RC文氏桥电路的起振条件和对波形失真的改善过程。电路的第二级是一个反向比例放大器，调节单连电位器RP3可以改变输出信号的幅度，本级的电压放大倍数最大为5倍，最小为零倍，调节RP3可以明显看到正弦波信号从无到有直至幅度逐渐增大的情况。当然这级电路若采用同向比例放大器，则调节RP3时，该级电路对前级信号源电路的影响明显减小，这是因为同向比例放大器的输入电阻比反向比例放大器的输入电阻大的多的缘故。通过正弦波信号发生器的制作，可以对电

6、子电路的许多理论有更为深刻的理解和认识。RC文氏桥信号发生器的振荡频率由公式f=1/2RC决定。通过计算可知，这个电路能产生的信号频率范围为10HZ100KHz，覆盖了整个音频范围，所以若将信号源的输出接在一个音频功率放大器上，从喇叭的发声情况，就可以了解人耳对次声波、音频波和超声波的不同反映。当然，若同时在信号发生器的输出端接一个示波器，就可以对频率的高低与声调的高低有更直观的认识。【项目操作步骤】【项目操作步骤】1元器件装配元件装配的难点有三个，一是波段开关上各个引线与RC串并联网络的电容的连接要正确，二是集成运放的管脚识别要正确，三是三端集成稳压块7812和7912的管脚功能不同，要正确

7、识别。双刀四掷波段开关上的各个掷之间互成180度角的两个电极是一对对应关系，应该分别连到一对相同容量的电容上。TL082是高速精密双运算放大器，采用双列直插封装，在塑封的表面上有一个圆点，其对应的管脚就是1脚，然后按照逆时针顺序排列。电源板和信号发生器电路板之间要用三根导线进行电源的连接，保证供给正负12V直流电。三端集成稳压块7912的管脚从左至右分别是地、输入端和输出端，而7812的管脚从左至右分别是输入端、地和输出端。2电路调试电路装配完毕并检查无误后即可进行调试。首先进行电源的调试，将变压器的初级接到220V交流电上，用万用表的直流电压挡分别直接测量三端集成稳压电路的输出，只要器件本身

8、和安装没有问题，应该有直流正负12V电压的输出，若没有输出电压，则应该分别检查三端集成稳压块7812和7912的输入端有无正负15V左右的直流电压。若有，则是7812和7912的问题，应该仔细检查7812和7912的连接是否正确，若连接正确，则肯定是7812和7912本身的问题，可用替换法进行判断。电源调试完毕后，将电源与电路板连接，先用万用表分别测量集成运放8脚和4脚对地有无正负12V的直流电压，若电压正常，则可以将信号发生器的输出端与示波器相连，选择示波器的频率和幅度挡位，再仔细调节RP2，即可看到正弦波形，要将此正弦波的失真调至最小。转动波段开关，信号频率应该有明显的变化，需要调节示波器

9、才能保证对信号的跟踪，再仔细调节多圈电位器RP2，保证在任一波段都有基本不失真的正弦波形。在每个波段，调节双连电位器RP1时，可以看出信号频率的缓慢变化。调节单连电位器RP3，可以明显看到信号幅度的变化，若幅度增大时信号失真，应再仔细调节RP2，使信号不失真为止。装配完的信号发生器实物如图12.4所示。图12.4装配完的信号发生器实物【实训报告】【实训报告】1.按实训内容要求整理实验数据。2.画出实训内容中的电路图、接线图和测量所得的波形图。3.对下列问题进行讨论并给出解决方案：（1）能否将这个频率范围扩展为10HZ100KHz，？需要变动什么元件？是否可以无限制的进行频率扩展？（2）为什么调节幅度旋钮RP3时，信号的频率也会跟随变化？如何让信号频率不随幅度的变化而变化？若信号发生器的三个波段都有信号产生，只有一个波段没有信号，故障可能发生在何处？若信号发生器的四个波段都没有信号产生，故障可能发生在何处？