图2-6-7 三角波—方波—正弦波函数发生器实验电路
（2）计算元件参数
比较器A1与积分器A2的元件参数计算如下 由式（2-6-8）得
U02m?即
R2UCC
R3?RP1UR241?02m??
R3?RPUcc1231取R2=10kΩ，则R3+RP1=30kΩ，取R3=20kΩ，RP1为47kΩ的电位器，取平衡电阻R1=R2//（R2+RP1）=10kΩ
由式（2-6-9）得
f?即
R3?RP1
4R2(R4?RP2)C2R4?RP1?R3?RP1
4R2?C2当1Hz≤?≤10Hz时，取C2=10μ?。则R4+RP2=75kΩ~7.5kΩ，取R4=5.1kΩ，RP2为100kΩ电位器，当10Hz≤?≤100Hz时，取C2=μ?以实现频率波段的转换，R4及RP2的取值不变。取平衡电阻R5=10kΩ。
三角波→正弦波变换电路的参数选择原则是：隔直电容C3、C4、C5要取得较大，因为输出频率很低，取C3=C4=C5+470μ?，滤波电容C6视输出的波形而定，若含高次谐波成分较多，
C6可取得较小，C6一般为几十皮法至0.1μ?。RE2=100Ω与RP4=100Ω相并联，以减小差分放大器的线性区。差分放大器的静态工作点可通过观测传输特性曲线，调整RP4及电阻R°确定。
四、电路安装与调试技术
图2-6-7所示方波-三角-正弦波函数发生器电路是由三级单元电路组成的，在装调多级电路时，通常按照单元电路的先后顺序进行分级装调与级联。
1．方波-三角波发生器的装调
由于比较器A1与积分器A2组成正反馈闭环电路，同时输出方波三角波，这两个单元电路可以同时安装。需要注意的是，安装电位器RP1与RP2之前，要先将其调整到设计值，如设计举例题中，应先使RP1=10kΩ，RP2取2.5kΩ~70kΩ内的任一阻值，否则电路可能会不起振。只要电路接线正确，上电后， U01的输出为方波，U02的输出为三角波，微调RP1，使三角波的输出幅度满足设计指标要求，调节RP2，则输出频率在对应波段内连续可变。
2．三角波→正弦波变换电路的装调
按照图2-6-7所示电路，装调三角波→正弦波变换电路，其中差分放大器可利用课题三设计完成的电路。电路的调试步骤如下：
①经电容C4输入差模信号电压Uid=50mV，?1=100Hz的正弦波。调节RP4及电阻R°。使传输特性曲线对称。再逐渐增大Uid，直到传输特性曲线形状如图（2-6-5）所示。记下此时对应的Uid，即Uidm值。移去信号源，再将C4左端接地，测量差分放大器的静态工作点Io、Uc1、Uc2、Uc3、Uc4。
②将RP3与C4连接，调节RP3使三角波的输出幅度经RP3后输出等于Uidm值，这时U03的输出波形应接近正弦波，调整C6大小可改善出波形。如果U03的波形出现如图2-6-8所示的几种正弦波失真，则应调整和修改电路参数，产生失真的原因及采取的相应措施有：
① 钟形失真 如(a)所示，传输特性曲线的线性区太宽，应减小RE2。
图2-6-8波形失真现象
②半波圆顶或平顶失真 如(b)所示，传输特性曲线对称性差，工作点Q偏上或偏下，应调整电阻R°。
③非线性失真 如(c)所示，三角波的线性度较差引起的非线性失真，主要受运放性能的影响，可在输出端加滤波网络(如C6=0.1μ?)改善输出波形。
3．性能指标测量与误差分析
①方波输出电压Up-p≤2UCC是因为运放输出级由NPN型与PNP型两种晶体管组成复合互补对称电路，输出方波时，两管轮流截止与饱和导通，由于导通时输出电阻的影响，使方波输出幅度小于电源电压值。
②方波的上升时间t1，主要受运算放大器转换速率的限制。如果输出频率较高，可接入加速电容C1(如图2-6-2所示)，一般取C1为几十皮法。用示波器（或脉冲示波器）测量tr。
五、设计任务
1．设计课题：方波-三角波-正弦波函数发生器设计
已知条件：双运放μA747一只，差分放大器采用课题三设计完成的电路。 性能指标要求：
频率范围：100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；
输出电压 方波UP-P≤三角波Up-p=6V，正弦波Up-p＞1V； 波形特性 方波tr＜10μs(1kHz，最大输出时)，三角波γ2．设计步骤与要求 参考课题一 3．实验仪器设备 同课题一
实验研究与思考题
1．三角波→正弦波变换电路中，差分对管射极并联电阻RE3有何作用？增大RE3或用导线将RE3短接，输出正弦波有何变化？为什么？
2．三角波的输出幅度是否可以超过方波的幅度？如果正负电源电压不等，输出波形如何？实验证明之。
3．为什么在安装RP1、RP2时，要先将其调整到设计值？ 4．你采取了哪些措施改善输出正弦波的波形？
5．如果使方波的幅度减小为低于电源电压的某一固定电压值，比较器的输出电路应如何变化，画出设计的电路，并实验证明。
6．用差分放大器实现三角波→正弦波的变换，有何优缺点？为什么？ 7．三角波的非线性γ
△
△
＜2%，正弦波γ~＜5%。
与哪些因素有关？如何减小正弦波的非线性失真γ~？
8．如何将方波-三角波发生器电路改变成矩形波-锯齿波发生器？画出设计的电路，实验证明，绘出波形。
13 超外差式晶体管收音机的组装与统调
一、实验目的
1．熟悉超外差式晶体管收音机各组成部分和电路元件的作用原理。 2．初步掌握超外差式晶体管收音机的统调方法。
二、实验预习要求
1．了解超外差式晶体管收音机工作原理和电路元件的主要作用。 2．熟悉实验线路板上偏置电阻、中周和微调电容的位置。 三、实验原理
1．收音机的任务是接收广播电台发射的无线电波，从中取出音频信号加以放大，然后通过扬声器还原为声音。
图2.13.1是超外差式晶体管收音机方框图和各级信号输出波形示意图。
图2.13.1 超外差式晶体管收音机电路的方框图和各级信号波形示意图
一架刚安装好的收音机，即使元件完好，接线无差错。还不一定能正常工作，通常应进 行工作点调整、中频调整以及频率跟踪调整等步骤。
图2.13.2变频原理示意图
2．变频级的频率跟踪
变频级包含有输入谐振回路和本机振荡回路。输入谐振回路调谐于被接收信号的载频?c上，本机振荡回路应调谐在比?c高出465kHZ的频率?L上，保证变频后输出为中频（465kHZ）信号,如图2.13.2所示。但是，这两个谐振回路的波段覆盖系数k不相等，例如在（535～
1605）kHZ中波段，它们分别为
为了使双连电容器在0～180°的转动角范围内，同时满足两个回路的波段覆盖，通常采用三点统调方法。在本振回路中串联一个固定电容C4(常取300pF)，俗称垫整电容；又并联一个可变电容C2(常取5～30pF的微调电容)，俗称补偿电容，如图2.13.4(c)所示。因为在未接入C4和C2时，在双连电容器转角180°范围内只有一点满足?L=?c+465kHz。
(a) (b) 图2.13.3 频率与双连旋转关系曲线
如图2.13.3(a)所示,在低频端本机振荡回路的振荡频率和输入谐振回路的谐振频率相差465 kHz,则双连从0o旋到180o过程中,其余各点都不满足?L=?c+465kHz,也就是说只有低频端一点跟踪。图2.13.3(b)所示情况只有在中间一点(双连旋在90o角左右) 跟踪。
图2.13.4 串、并联电容后的跟踪曲线
如果本机振荡回路中并联一个电容C2，如图2.13.4（a），当双连全部旋进，C1b电容量最大,而电容器C2容量较小，因此对谐振回路影响不大；当双连全部旋出（即C1b容量最小仅10pF左右）时，并联电容C2对谐振回路的作用很大，它使谐振回路的高端谐振频率