电子学实习二教学大纲.ppt

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1、電子學實習(二)教學大綱:,1、運箅放大器(暨LM741元件)簡介. 2、反相放大器/非反相放大器/電壓隨耦器 測試. 3、輸入阻抗/輸出阻抗/S.R.參數 測試. 4、頻率響應/GBP值 測試. 5、輸出偏移電壓/零位補償電路 測試. 6、差量電壓放大器/加法電路/減法電路 測試. 7、儀表放大器測試. 8、積分器/微分器 測試. 9、比較器/史密特觸發電路 測試. 10、無穩態/雙穩態/單穩態多諧掁盪器測試. 11、三角波產生器測試. 12、韋恩電橋掁盪器暨其它掁盪電路測試.,實習一：反相放大器測試,實 習 步 驟 ：,Vi與RL未接，示波器DC檔測VO 。 VO近似_。 令Vi = 0.

2、5V峰值、f = 15k HZ弦波，示波器CH 1測Vi 、CH 2測Vo， Av = Vo/Vi = _ 。 【註】：示波器CH 1設定0.5V/DIV，CH 2設定5V/DIV、再按【反相】【INV】鍵，看CH 1與CH 2在示波器螢幕上的波形是否重疊吻合？若重疊吻合則代表Av = 10 。 【注意】：若Vo 0、Vi 、Vcc 、Vcc ，則表示OP 壞了。 RL = 10k接上，示波器測Vo與Vi， Av = Vo/Vi = _ 。 RL = 100k接上，示波器測Vo與Vi， Av = Vo/Vi = _ 。 將Vi掁幅調大(例：2V峰值)，直至VO上、下截波失真，記錄VO波形與值，

3、此時示波器CH 2【INV】鍵鬆開、定好時基線、用DC交連測。 VO (Max ) = _ ， VO (Max ) = _ 。 改Vi = 直流0.5V，示波器測Vo與Vi， Av = Vo/Vi = _ 。 改R f = 20 k，重覆步驟2、但Vi要調小一些， Av= Vo/Vi = _ 。 改電路為非反相放大器，R = 1 k、R f = 10 k、RL不接，重覆步驟2、 Av= Vo/Vi = _ 。 注意事項： 1、電路用到雙電源，請將電源供應器選在串聯(SERIES)同步模式。CURRENT 旋鈕調在9點鐘方向(最大電流約數百m A)。 2、Vi = 直流0.5V：將訊號產生器上的

4、波形鍵鬆開後再調DC OFFSET旋鈕(拉起來調)，同時用示波器 CH 1 接在Vi 。 3、741的 Vcc ( max ) = 22V，741C的 Vcc ( max ) = 18V，本實驗室的 Vcc用 10V，是為避免超過10V的電壓不小心加到訊號產生器的輸出端，燒壞訊號產生器。,Vi與RL未接,令Vi = 0.5V峰值,RL = 10k,RL = 100k,改R f = 20 k，重覆步驟2,改電路為非反相放大器，R = 1 k、R f = 10k、RL不接，重覆步驟2,實習二：Ri/Ro/S.R.參數測試,實 習 步 驟 ：,(一)測Ri Vcc用 10V，先測OP好、壞，將訊號產

5、生器先略過RX 接到Vb，令Vb = 0.5V峰值、f = 15k HZ弦波，示波器CH 1測Vb、CH 2測Vo， Av = Vo/Vb = _ 。 【註】：若Av = 10，則表示OP 好的，若Vo 0、Vi 、Vcc 、Vcc ，則表示OP 壞了或是電路接錯。 再將訊號產生器如圖接上，Va = 0.5V峰值，示波器測Va與Vb，Va = _ 、Vb = _，則Ri = _ 。 公式：Vb = Va RI ( RX RI ) 改RX 與R = 2k，重覆步驟2， Va = _ 、Vb =_ ，則Ri = _ 。 (二)測Ro：將電路圖上的RX 去掉。 此電路為反相放大器，改R = 10 k

6、、R f = 1 k、RL不接，令Vi = 0.1V峰值、f = 15k HZ弦波，示波器CH 1測Vi 、CH 2測Vo， Av = Vo/Vi = _ ，Vo = _ 。 再將RL = 10接上，重覆步驟4，Vo 稱VL= _，則Ro= _ 。 公式：VL= VO RL ( RO RL ) 將Vi改5V峰值，則Vo波形會載波，Io(max) = Vo(max) / RL = _。RL = 10。 (三)S.R.參數測試：將電路圖上的RX 去掉，R = 1 k、R f = 10 k、RL不接。7、令Vi = 0.5V峰值、f = 1k HZ方波，示波器CH 1測Vi 、CH 2測Vo，記 錄

7、Vo波形 = _ ，則S.R. = Vo/t = _ 。 8、改Vi的頻率 f = 10 k Hz，重覆步驟7，Vo波形 = _ ，則S.R. =_。 9、改Vi的頻率 f = 100k Hz，重覆步驟7，Vo波形 = _ ，則S.R. =_。 10、改Vi = 0.5V峰值弦波，頻率 f由10 k Hz往上調大，直到Vo波形變成三角波，記錄Vo波形 = _ ，則三角波的斜率 = S.R. =_。 Q&A：對放大器而言，若Vi為弦波，卻得Vo為三角波，試問原因為何？,.S.R(Slew Rote 移動率) 定義：S.R 意即：Vi變化時,Vo的變化速率 亦：電路所能給Vo的最大變化率 EX：

8、S.R=定值 註：741的S.R=0.51V/s EX：上例已知S.R=1V/s casel若f=1kHz Vo波形 Ans：S.R= 1V/s= t=20s T=1/f=1 s T/2=500s,Av=-10,Vi,Vo,方波,EX：f=10kHz Vo 波形 Ans： 的比例大 失真明顯 EX：若f=10kHz Vo 波形? Ans:T/2=10s而變化20V的Vo 需20s得t Vo嚴重失真成三角波 Vo（理）=Vi*Av 若Vo=弦波 完成Vmsint（峰值） EX：若Vo（理）=10V峰值弦波 已知S.R=1V/s,Cas1:若f=1kHz Vo波形? Ans:（作圖）T=1/f=1

9、ms=1000s,Cas2:若f=50kHz Vo波形? Ans:（作圖）T=1/50ms=20s,Ques:放大器,若Vi為弦波,卻得Vo為三角波,原因? Ans:1.電路的S.R太小 2. Vi的f大 要弦波Vo不失真 原點的變化率S.R 弦波Vo= Vmsint 不失真: ; VmS.R S.R/Vm or f= S.R/2Vm,最大不失真頻率: f(max)=S.R/2Vo(p)(Vo的峰值),已知S.R=1V/s,若Vi=1V峰值,弦波 f(max)=? Sol:Av=-Rf/R=-10 Vo(p)=Vi(p)*Av =1V*10=10V f(max)=S.R/2* Vo(p) =(

10、1V/s)/6.28*10V =1/62.8,示波器螢幕顯示圖,實習三：頻率響應與GBP值參數測試,實習步驟：,(一)測電壓增益Av： Vcc用 10V，先測OP或是電路好、壞，將訊號產生器接到Vi，令Vi = 0.5V峰值、f = 15k HZ弦波，示波器CH 1測Vi、CH 2測Vo， Av = Vo/Vi = _ 。 【註】：若Av = 10，則表示OP 好的，若Vo 0、Vi 、Vcc 、Vcc ，則表示OP 壞了或是電路接錯。 此電路為反相放大器，Av = Vo/Vi = R f / R 。 (二)測頻帶寬度BW： 重令Vi = 50 mV峰值、f = 15k HZ弦波，示波器用DC

11、交連方式，CH1測Vi、CH2測Vo，微調頻率f使Vo與Vi剛好完全反相， Av = Vo/Vi = 10，此時Vo記做VO (mid ) =_。 將Vi的頻率f往上調，使Vo變為1/ VO (mid ) (0.7 VO (mid ) )，此時f稱做fch=_。 再將Vi的頻率f往下調，會發現Vo皆等於VO (mid ) 。 因為OP為直流放大器，頻帶寬度BW = fch = _ 。 (三) GBP = Av BW 7、上述之測試，GBP = Av BW = _ 。 8、將R f 改成5k (用兩個10k並聯)，重新測Av = _ ， 頻帶寬度BW = _ ，GBP = Av BW = _ 。

12、 9、改R為5k、R f 為10k，重新測Av = _ ， 頻帶寬度BW = _ ，GBP = Av BW = _ 。 10、步驟7、8、9、所測得之GBP值是否相同？ 註：3dB點之Vo，若失真成三角波，則應將Vi電壓調小，重新測試。 Q&A：如何測量放大器的頻帶寬度BW？,參數GBPGain Bandroidth Product,GBP=Av*Bw=定值 EX:741 A=2*105 BW=5Hz GBP=2*105 *5Hz=1MHz 另例如右圖: 分析:Av=-Rf/R=-10 BW=GBP/Av =1MHz/10=100kHz EX:若上題Rf=100k BW=GBP/100=10k

13、Hz,741,電路中的電容效應,1.延遲訊號的反應時間限制了電路的反應速率,為了S.R參數的定義依據 2.對訊號造成分流or衰減Vo變小(不是失真),即Vo的功率變小,為頻寬BW定義依據 BW的定義: 半功率點-3dB點的頻率範圍,Po=Vo2/RL Po=由1變到1/2 即Vo變為來的1/2倍,如何測頻寬：（BW） 1.Vi加弦波，電壓大小適當，f先置中頻帶；示波器測Vo記Vo(mid) 2.調f，使示波器測Vo=變為來的1/2 Vo(mid)，此時之f稱fH 3.調f找fL 4.BW= fL fH,實務上： 1.f先置中頻，微調Vi大小使Vo(mid)，在示波器螢幕上呈整數滿格子數，ex:

14、5格，再調f，使Vo變0.7倍，即0.7*5=3.5格此f即為半功率f,已知參數GBP=1 v/sBW=?,Ans：理論BW=GBP/Av=1MHz/10=100kHz（ fH ） 測試時： 1.若Vi=0.1V(P) 由S.R.參數可知 fmax=S.R./2V(P) =(1v/s)/0.28*1V =1/6.28MHz，知fHfmax 可測到真正的fH 2.若Vi=1V(P)最大不失真頻率fmax=16kHz fHfmax 測不變真正的fH,實習四：輸出偏移電壓與零位補償電路測試,實習步驟：,(一) 先測OP或是電路好、壞： 接上圖(1)，Vcc用 10V，將訊號產生器接到Vi，令Vi =

15、 0.5V峰值、f = 15k HZ弦波，示波器CH 1測Vi、CH 2測Vo， Av = Vo/Vi = _ 。 【註】：此電路為反相放大器，Av = Vo/Vi = R f / R，若Av = 10，則表示OP 好的，若Vo 0、Vi 、Vcc 、Vcc ，則表示OP或電路故障。 (二)測輸入偏移電壓V io，與輸入偏壓電流IB： 2、接上圖(2)，示波器用DC交連方式測Vo，V io= Vo =_。 【註】IC741，A=2105 ，IB = 80 nA(典型值) 。 3、接上圖(3)，示波器用DC交連方式測Vo，IB = Vo/R f =_。 (三)外加補償電阻Rc補償偏壓電流的影響:

16、 4、令上圖(1)之Vi = 0，示波器用DC交連方式(或用數位電壓表DCV檔)測Vo， 此Vo稱VO(offset) ，VO(offset) = _。 5、在端前加Rc =RR f = 1k，重測Vo，VO(offset) = _。 (四)IC零位補償接腳補償：步驟5中Rc去掉。 6、令上圖(1)之Vi = 0，VO(offset) = _，由IC接腳補償能否使Vo補償至0？,7、改圖(1)之R與R f 如下表，測VO(offset) ，能否使Vo補償至0？ RR f Av未補償前VO(offset) 能否使Vo補償至0？1k10k1010k100k10100k1M101M10M10【註】I

17、C741補償方法：第1、5腳接VR10k兩端、中間接第4腳(即Vcc)。 (五)外置補償電路補償： 8、反相放大器：圖(1)之第3腳不接地，改接VR10k之中間接腳、VR10k兩端各接1M電阻到Vcc與Vcc，調VR10k使當Vi=0時Vo=0，問：能否使Vo補償至0？ 9、非反相放大器：、類推。 註：測試順序：一、四、三、二(3、2)，改圖(3) R f = 10M。,一.輸出偏移電壓Vo(offset),產生的原因： 1.內部的： Vo=Vi*A (I)理想Vo=0 (II)若0，稱為 Vo(offset)是直流,即,等效成：,又等效成：,輸入偏移電壓，極性不確定,2.外部的： OP做放大

18、器，需接負回授(虛接地)如下,(i)Vio的影響：,Vio * Av(非反) = (1+Rf/R),輸入偏壓電流 I（+）or I （-）的影響：,V(+) = V(-) = 0V IR=0，I(-)=If 而Vo (offset)=If * Rf=I(-) * Rf 平均偏壓電流：(I(-)+ I(+) /2 註：741，IB=80nA(典型值) EX：設I(-)=80nA，(1)若Rf=10k Vo (offset) =I(-) * Rf=80nA*10k=800V=0.8mV (2)若Rf=10M Vo (offset)=I(-) * Rf =80nA*10M=800mV so big,

19、補償I(-)影響的方法，在(+)端前加Rc,Vo (offset)=If * Rf-I(+) * Rc V(+) = V(-) =-I(+) * Rc IR=(0-V(+)/R If= I(+) IR 若Rc用R/Rf的大小 Vo (offset)= I(-) - I(+) * Rf = Ios* Rf 理想：I(-) = I(+) 定義：輸入偏壓電流 Iio=I(+) - I(-) P.S：741， Iio =20nA(典型),二.補償方法： 1.Ic接腳補償(查資料單)調VR=10k，使Vi=0時，Vo=0 2.外部補償(略)(註：環境中的雜訊源),2.測Vo (offset)時：示波器可

20、能呈現情形如上圖，其直流準位即為Vo (offset) 3.若干擾嚴重(1)檢查各接地點(2)用手接地點，輔助接地,步驟七：,Vio*(1+Rf/R)+I(-)*Rf Vio：1mv(741典型值)，正負皆有可能(設-1mv) ；I(-)：80nA，永正(741典型性) 則(-1mv) *(11)+ 80nA *10k = -10.2mv (-1mv) *(11)+ 8mv = -3mv (-1mv) *(11)+ 80mv = 69mv (-1mv) *(11)+ 800 = 789mv 上表各項之理論值,實習五：差 量 電 壓 放 大 電 路 測 試,實 習 步 驟 ：,(一) 先測OP或

21、是電路好、壞：參考之前之實習項目，Vcc用 10V。 (二) 反相加法電路測試：做交流測試，直流測試略。 接上圖(1)，令V1 = 200mVP、V2 = 100 mVP、示波器測Vo =_ 。V1與V2產生方法如圖(4)，將訊號產生器調200mV峰值、f = 15k HZ弦波，接到兩個100的串聯電阻上做分壓。 (三) 非反相加法電路測試： 接上圖(2)，V1與V2同上，示波器測Vo =_ 。 (四) 減法電路測試： 接上圖(3)，V1與V2同上，示波器測Vo =_ 。 (五) 差量電壓放大電路測試： 4、圖(3)中，改R f = 100 k，令V1V2 = 100mVP，示波器測Vo =_

22、， 差量電壓增益Ad = Vo / (V1V2) = _。 5、再令V1 = V2 = 1 VP，(此稱共模電壓VC)，示波器測Vo =_， 共模電壓增益A C= Vo / VC _。 6、共模拒斥比CMRR = Ad / AC = _。,一.單端輸入：,二.雙端輸入(可抑制雜訊波放大),三.基本電路,(1)設V10，V2=0 Vo=V(+)*Av(非反) =V1*R4/(R3+R4)*(R1+R2)/R,(2)設V20，V1=0 (R3/R4：補償電阻Rc，不影響電路 功能) Vo=V2*Av(反)=V2*(-R2/R1),(3)設V1、V20 Vo=(1)+(2) Vo=V1*R4/(R3

23、+R4 )*(R1+R2)/R1+V2* (- R2/R1)=V1*1/(1+R3/R4 )*(1+R2/R1)/ 1+ V2* (-R2/R1) 若R1/R2=R3/R4 Vo=V1*1/(1+R1/R2 )*(1+R2/R1)/1+V2* (- R2/R1)=V1*R2/(R2+R1 )*(R2+R1)/R1+V2* (- R2/R1) Vo=(V1-V2)*R2/R1【等量放大電壓】 實務上：取R1=R3=R R2=R4=Rf Vo=(V1-V2)*Rf/R,四.反相加法電路,(1)設V10，其餘=0 Vo=V1(-Rf/R1),(2)類推，若V1、V2、V3，皆0 Vo=V1*(-Rf

24、/R1)+V2*(-Rf/R2)+反相加權放大 1若R1=R2=R3=R Vo=-(V1+V2+V3+ )*Rf/R反相加法放大 2若又R=Rf Vo=-(V1+V2+V3+)反相加法器,實 習 六 ： 儀 表 放 大 器 測 試,實 習 步 驟 ：,(一) 先測OP或是電路好、壞：參考之前之實習項目，Vcc用 10V。 (二) 測差量電壓增益Ad ： 1、接上圖，令V1V2 = 100 mVP峰值、f = 15k HZ弦波，示波器CH1測 ( V1V2 )、CH2測Vo，差量電壓增益Ad = Vo / (V1V2) = _。 註：Ad = Vo / (V1V2) = ( 1 2 R f /R

25、g ) R 2 / R 1 (三) 測共模電壓增益A C： 2、再令V1 = V2 = 1 VP，(此稱共模電壓VC)，示波器CH1測Vc、CH2測Vo，共模電壓增益A C= Vo / VC _。 3、共模拒斥比CMRR = Ad / AC = _。 (四) 任意差量電壓增益調整： 4、將Rg以VR10k代替，調Rg使Ad = 5倍，則Rg = _。,實習七：積分器、微分器測試,實 習 步 驟 ：,(一) 先測OP好、壞：接反相放大器，Vcc用 10V。 (二) 積分器測試：弦波測試。 接上圖(1)，令Vi = 200mVP、f = 10k HZ弦波，示波器測Vo 與Vi， Vo波形=_、Vo

26、大小=_、相位差=_， Vo理論值大小=_。 2、去掉補償電阻Rc，重覆1、則Vo波形有何影響？Ans：_。 3、改 f = 1k HZ ，Vo大小=_、Vo理論值大小=_。 4、改 f = 100 HZ ，Vo大小=_、Vo理論值大小=_。 (三) 積分器方波測試： 5、接上圖(1)，令Vi = 200mVP、f = 10k HZ方波，示波器測Vo 與Vi， Vo波形=_、Vo大小=_。 6、去掉補償電阻Rc，重覆1、則Vo波形有何影響？Ans：_。 7、改 f = 1k HZ ，Vo波形=_、Vo大小=_。 8、改 f = 100 HZ ，Vo波形=_、Vo大小=_。 (四) 微分器測試：

27、弦波測試。 9、接上圖(2)，令Vi = 200mVP、f = 10k HZ弦波，示波器測Vo 與Vi， Vo波形=_、Vo大小=_、相位差=_， Vo理論值大小=_。 10、改 f = 1k HZ ，Vo大小=_、Vo理論值大小=_。 (五)微分器三角波測試： 11、接上圖(2)，令Vi = 200mVP、f = 10k HZ三角波，示波器測Vo 與Vi， Vo波形=_、Vo大小=_。 12、改 f = 1k HZ ，Vo波形=_、Vo大小=_。 筆試例題： 1、圖(1)，設Vi = 200mVP、f = 10k HZ弦波，求Vo理論值？,實 習 八：史 密 特 觸 發 電 路 測 試,實

28、習 步 驟 ：,(一) 先測OP好、壞：接反相放大器，Vcc用 10V。 (二) 正向史密特觸發電路測試：三角波測試。 接上圖(1)，令Vi = 5VP、f = 100 HZ三角波，示波器雙波道用DC交連同時測Vo 與Vi，記錄Vo波形與大小=_、Vi的臨界電壓VT=_。臨界電壓VT的理論值=_。遲滯電壓H=_。 2、示波器改用X-Y操作，觀測轉移函數圖形，記錄之。 (三) 負向史密特觸發電路測試： 3、接上圖(2)，令Vi = 5VP、f = 100 HZ三角波，示波器雙波道用DC交連同時測Vo 與Vi，記錄Vo波形與大小=_、Vi的臨界電壓VT=_。臨界電壓VT的理論值=_。遲滯電壓H=_

29、。 4、示波器改用X-Y操作，觀測轉移函數圖形，記錄之。 (四) 正向史密特觸發電路與參考電壓做比較： 5、接上圖(3)，令Vi = 5VP、f = 100 HZ三角波，示波器雙波道用DC交連同時測Vo 與Vi，記錄Vo波形與大小=_、Vi的臨界電壓VT=_。臨界電壓VT的理論值=_。遲滯電壓H=_。 注意：參考電壓Vref = 2V，用電源供應器第三組5V輸出到3k與2k電阻上做分壓取得。 6、示波器改用X-Y操作，觀測轉移函數圖形，記錄之。 筆試例題： 1、劃出圖(1)的轉移函數圖形。 2、設計一正向史密特觸發電路，Vcc用 10V，臨界電壓VT的理論值=1V。 試考例題： 1、設計一正向

30、史密特觸發電路，Vcc用 10V，臨界電壓VT的理論值=1V,(1)若V(+) V(-) Vo=+Vo(sat) +Vcc (2)若V(+) V(-) Vo=-Vo(sat) -Vcc,一.比較器：,A=,因為環境中有雜訊，會造成不確定的輸出狀態 沒有負回授就沒有虛接地特性,分析(1)V(+) 0，Vo=+Vo(sat) (2)V(+) 0， Vo=-Vo(sat) 即V(+) =0，為轉態點(臨界點),V(+)=Vi*Rf/(R+Rf)+Vo*R/(Rf+R) V(+)=0 ViRf+Vo*R=0 得Vi=（-R/Rf）*Vo(正負飽合，以+Vcc代入稱為轉態 電壓VT) 記VT=（-R/R

31、f）*Vo=（-R/Rf）*（-Vcc）VTH or=（R/Rf）*（+Vcc）VTL EX：VT=（-R/Rf）*（Vcc）=-1/10(10V) VTH=1 VTL=-1,1.設Vi大VT V(+) 0Vo=正飽和 V(+)=（ Vi*Rf/R+Rf ）+(Vo*R/R+Rf) 2.設Vi大上去後，再小於大VT Vo仍為正飽和 3.若Vi小VT V(+) 0 Vo=負飽和 4.Vi小下去再，再大於VT Vo仍為負飽和,摘要：(正向史密斯) 1.動作方式：大於大Vo=“1”(= +Vo(sat) ) 小於若Vi大VTh 小於小Vo=“0”(= -Vo(sat) ) Vi小VTL 2.VT=?

32、,而Vi即為VT，Vo=Vo(sat)代入,1.動作方式示意圖,3.轉移曲線：,轉移曲線：,4.電路：,V(+)=V(-)為臨界點,與某參考電壓Vref比較：,臨界點：V(+)=V(-),Vi*Rf+Vo*R/R+Rf=Vref Vi*Rf+Vo*R=（R+Rf）*Vref Vi=（R+Rf/Rf）* Vref-（ R/Rf*Vo ） EX：環境溫度要與室溫25做比較，設25的參考電壓 Vref=2V，若環境中預測雜訊的強度為200mVP-P 比較電路的大VT=Vref+200mV/2=2.1V 小VT=Vref=200mV/2=1.9V,電路如下：,H=大VT-小VT 遲滯電壓：用來克服雜訊

33、干擾的間隙,Vcc=10V,反相放大器：,反相放大器的轉移曲線：,正 向 史 密 特 ：,實測轉移曲線函數，會有 傾斜狀況，但紀錄時，記 成沒有傾斜 Note：會傾斜，Because 1.電路反應，speed small 2.Vi頻率大,實習九：無穩態多諧振盪器測試,實習 步 驟：,(一)對稱方波： 1、接上圖(1)，OP741Vcc用10V。 2、示波器DC檔CH1測V(-) 、CH2測VO，記錄VO對V(-) 的相對波形。 3、Vo的頻率f測試值 = _ 。 4、理論值頻率f = _ 。 【註】：理論值週期T=2RC ln ( 1 2 R2/R1 )。 5、改R = 20 k，重覆步驟2、

34、3、4 。 Vo的頻率f測試值 = _，理論值頻率f = _ 。 (二)不對稱方波： 6、接上圖(2)。 7、示波器DC檔CH1測V(-) 、CH2測VO，記錄VO對V(-) 的相對波形。 8、Vo的頻率f測試值 = _ 。 9、Vo的正半週半週期時間t1測試值 = _ 。 10、Vo的負半週半週期時間t2測試值 = _ 。 11、Vo的正半週半週期時間t1理論值 = _ 。 12、Vo的負半週半週期時間t2理論值 = _ 。 13、理論值頻率f = _ 。 【註】：(1)理論值正半週期t1=R3C ln ( 1 2 R2/R1 )。 (2)理論值負半週期t2=R4C ln ( 1 2 R2/

35、R1 )。 (3)實務上取R1 = R2 ，而自然對數ln 3 = 1.1 ，所以對稱方波理論值週期T= 2.2RC 。 筆試例題：1、求圖(1)的振盪頻率f = ？ 試考例題：1、設計一對稱方波電路，Vcc用 10V，振盪頻率f = 1 kHz， 測出VO對V(-) 的相對波形。 註：電容器宜使用無極性電容。,對稱方波：,1.設最初Vo=+Vo(sat) V(+)=（回授因數）*Vo =（R2/R1+R2）Vo(sat) 越充越正 2.V(-) 越充越正，當V(-) V(+) 的瞬間Vo變-Vo(sat),3.當V(-)反充至比V(+)更負的瞬間Vo變+Vo(sat) 4.如此循環 5.相對

36、波形,6.振盪頻率f： t1：Vo=+Vo(sat) V(-)=由-Vo(sat) 充至+Vo(sat),電容充電方程式： Vc【+Vo(sat)】=Vc(to)【Vo(sat)】 +迴路總電壓【=+Vo(sat)+Vo(sat)】 *（1-e-t/Rc） Vo(sat)=（+1）* Vo(sat)* （1-e-t1/Rc） 2/1+= 1-e-t1/Rc e-t1/Rc=1-（2/1+）=1-/1+ -t1/Rc=ln（1-/1+）=ln（1+/1-)-1 t1=Rc*ln（1+/1-) =R2/R1+R2代入 1+/1-=1+（R2/R1+R2）/1-（R2/R1+R2） =R1+2R2/

37、R1,t1=RC*ln(1+2R2/R1) 另t1=t2 T=t1+t2 T=RC*ln(1+2R2/R1) (二)非對稱方波： t1=R3C*ln(1+2R2/R1) t2=R4C*ln(1+2R2/R1),實習十：三角波產生器測試,實習步驟：,(一)對稱三角波： 1、接上圖(1)，OP741Vcc用10V。 2、示波器DC檔CH1測VO 1 、CH2測VO 2，記錄VO 2對VO 1 的相對波形。 3三角波的頻率f測試值 = _ 。 4、理論值頻率f = _ 。 【註】：理論值週期T=4RC ( R1/R2 )。 5、三角波電壓VTH測試值 = _，理論值= _ 。 VTL測試值 = _，

38、理論值= _ 。 6、改R = 20 k，重覆步驟2、3、4 。 三角波的頻率f測試值 = _，理論值頻率f = _ 。 (二)不對稱三角波： 7、將上圖(1)電路中R更改如圖(2)所示，以R3、R4串二極體代替。 8、示波器DC檔CH1測VO 1 、CH2測VO 2，記錄VO 2對VO 1 的相對波形。 9、三角波的頻率f測試值 = _，理論值頻率f = _ 。 10、三角波的正斜率半週期時間t1測試值 = _，理論值= _ 。 11、三角波的負斜率半週期時間t2測試值 = _，理論值= _ 。 【註】：(1)理論值正斜率半週期t1=2R3C ( R1/R2 )。 (2)理論值負斜率半週期t

39、2=2R4C ( R1/R2 )。 筆試例題： 1、求圖(1)電路的振盪頻率f = ？ 2、寫出OP741各接腳功能。 3、如何測試OP的好壞？ 4、設計一反相放大電路，Av = 10，劃出電路、說明電阻R與Rf如何選用？原因？ 試考例題： 1、設計一對稱三角波電路，Vcc用 10V，振盪頻率f = 1 kHz。,A2：VT=（-R1/R2）*Vo VTH=（-R1/R2）*-Vo(sat)=（R1/R2）* Vo(sat) VTL=（-R1/R2）*Vo(sat) Vo1=（-1/RC）Vo2dt=（-Vo1/RC）*t,振盪頻率f=? 由Vo1=（-Vo2/Rc）*t t=-Rc*（Vo1

40、/Vo2） 當t=t1，Vo2=-Vo(sat) Vo1=VTL-VTH=VTH-VTL =2Rc*（R1/R2）*Vo(sat) 得t1=-Rc*2（R1/R2）*Vo(sat)/ -Vo(sat) =2Rc*（R1/R2） 另t1=t2 T=t1+t2 =4Rc*（R1/R2）,EX：c=0.1f R1=10k R2=20k sol：T=4Rc*（R1/R2） =4*10k*0.1f（10k/20k） =4*104*10-7*1/2 =2*10-3 sec f=1/T=1/2*103Hz =500Hz 而VTH=（R1/R2）*Vo(sat)【+Vcc=設10V】=+5V VTL=（-R1/R2）*-Vo(sat)=-5V,三角波正斜坡時間t1=2R4c(R1/R2) 三角波負斜坡時間t2=2R3c(R1/R2),