超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器

1、本科生課程設(shè)計(jì)（論文）遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)（論文）題目：超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器院（系）： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： （簽字）起止時(shí)間：2012.7.2-2012.7.15課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語院（系）：電子與信息工程學(xué)院 教研室：電子信息教研室學(xué) 號100303108學(xué)生姓名龔北洋專業(yè)班級電氣104課程設(shè)計(jì)題目超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)設(shè)計(jì)參數(shù)：1 設(shè)計(jì)并制作一臺超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器。2 線性失真度不大于0.5%3 最低頻率1HZ。設(shè)計(jì)要求：1 .分析設(shè)計(jì)要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細(xì)分析課題要求、性能、指

2、標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，廣開思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2 .確定合理的總體方案。對各種方案進(jìn)行比較，以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3 .設(shè)計(jì)各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個(gè)設(shè)計(jì)。4.組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進(jìn)右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說明。進(jìn)度計(jì)劃1、布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握系統(tǒng)的控制要求。（1天）2、確定組成設(shè)備各個(gè)部分（2天）3、建立框圖及各部分模型。（2天）4、將各部分連接，調(diào)試（2天）5、對設(shè)備進(jìn)行總體調(diào)試。（2天）6、撰寫、打印

3、設(shè)計(jì)說明書（1天）指導(dǎo)教師評語及成績平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：成績：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算摘 要凡是產(chǎn)生測試信號的儀器，統(tǒng)稱為信號源，也稱為信號發(fā)生器，它用于產(chǎn)生被測電路所需特定參數(shù)的電測試信號。而超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器故名思議，此設(shè)備只適用于超低頻的正弦信號的產(chǎn)生，并可實(shí)現(xiàn)其輸出的幅值、信號可調(diào)。在設(shè)計(jì)此設(shè)備時(shí)，我們從可調(diào)、精準(zhǔn)兩方面出發(fā)，將整個(gè)設(shè)備整體電路分成RC振蕩電路部分、電壓放大電路部分和功率放大電路部分三個(gè)部分，由此可將設(shè)備實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)。關(guān)鍵詞：可調(diào)、精確目 錄緒 論10.1工作原理10.2 設(shè)備分類2

4、0.3 應(yīng)用2第一章 超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器設(shè)計(jì)方案論證41.1超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器的發(fā)展和應(yīng)用意義41.2 超低頻可調(diào)爭先信號發(fā)生器的要求及技術(shù)指標(biāo)41.3 設(shè)計(jì)方案論證51.4 總體設(shè)計(jì)方案框圖及分析6第二章 超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器個(gè)單元電路設(shè)計(jì)72.1 RC振蕩電路設(shè)計(jì)72.2 電壓放大電路設(shè)計(jì)92.3 功率放大電路設(shè)計(jì)9第三章 超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器整體電路設(shè)計(jì)113.1 整體電路及工作原理圖113.2 電路參數(shù)計(jì)算123.2.1 RC振蕩部分的參數(shù)設(shè)計(jì)123.2.2 穩(wěn)幅二極管的選擇應(yīng)注意事項(xiàng)123.2.3 低頻功率放大部分參數(shù)設(shè)計(jì)分析與測試123.3 整機(jī)電路性能分析14

5、第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)154.1 設(shè)備調(diào)試154.1.1 調(diào)試平臺154.1.2 RC振蕩電路部分調(diào)試154.1.3 電壓放大電路部分調(diào)試154.1.4 功率放大電路部分調(diào)試164.2 感想17參考文獻(xiàn)18附錄1 整體電路圖19附錄2：器件清單20緒 論一種能提供各種頻率、波形和輸出定評電信號，常用作測試的信號源或激勵(lì)源的設(shè)備叫做信號發(fā)生器。按信號波形可分為正弦信號、函數(shù)（波形）、脈沖信號和隨機(jī)信號發(fā)生器的四大類。信號發(fā)生器又稱為信號源或振蕩器，在生產(chǎn)實(shí)踐和科技領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用0.1工作原理信號發(fā)生器用來產(chǎn)生頻率為20Hz200kHz的正弦信號（低頻）。除具有電壓輸出外，有的還有功率輸出。所以用途十

6、分廣泛，可用于測試或檢修各種電子儀器設(shè)備中的低頻放大器的頻率特性、增益、通頻帶，也可用作高頻信號發(fā)生器的外調(diào)制信號源。另外，在校準(zhǔn)電子電壓表時(shí)，它可提供交流信號電壓。低頻信號發(fā)生器的原理：系統(tǒng)包括主振級、主振輸出調(diào)節(jié)電位器、電壓放大器、輸出衰減器、功率放大器、阻抗變換器（輸出變壓器）和指示電壓表。 主振級產(chǎn)生低頻正弦振蕩信號，經(jīng)電壓放大器放大，達(dá)到電壓輸出幅度的要求，經(jīng)輸出衰減器可直接輸出電壓，用主振輸出調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。右圖的電路是一種不用電源的方波發(fā)生器，可供電子愛好者和實(shí)驗(yàn)室作簡易信號源用。電路是由六反相器CD4096組成的自適應(yīng)方波發(fā)生器。當(dāng)輸入端輸入小信號正弦波時(shí)，該信號

7、分兩路傳輸，其一路徑C1、D1、D2、C2回路，完成整流倍壓功能，給CD4096提供工作電源；另一路徑電容C3耦合，進(jìn)入CD4096的一個(gè)反相器的輸入端，完成信號放大功能（反相器在小信號工作時(shí)，可作放大器用）。該放大信號經(jīng)后級的門電路處理，變換成方波后經(jīng)CD4096的12、8、10腳輸出。輸出端的R2為可調(diào)電阻，以保證輸出端信號從01.25V可調(diào)。該方波發(fā)生器電路簡單，制作容易，因此可利用該方波發(fā)生器電路，作市電供電的50Hz方波發(fā)生器。制作時(shí)，市電220V的正弦波，應(yīng)經(jīng)變壓器隔離降壓（10.75V）處理后，輸入到電路的輸入端，以保安全。0.2 設(shè)備分類正弦信號發(fā)生器：正弦信號主要用于測量電路

8、和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。按頻率覆蓋范圍分為低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器和微波信號發(fā)生器；按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡易信號發(fā)生器（即信號源）、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器（輸出功率能準(zhǔn)確地衰減到-100分貝毫瓦以下）和功率信號發(fā)生器（輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦以上）；按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號發(fā)生器、掃頻式信號發(fā)生器、程控式信號發(fā)生器和頻率合成式信號發(fā)生器等。 低頻信號發(fā)生器：包括音頻（20020000赫）和視頻 （1赫10兆赫）范圍的正弦波發(fā)生器。主振級一般用RC式振蕩器，也可用差頻振蕩器。為便于測試系統(tǒng)的頻率特性，要求輸出幅頻特性平和波形失真小。高頻信號發(fā)生器：頻率為 100千

9、赫30兆赫的高頻、30300兆赫的甚高頻信號發(fā)生器。一般采用 LC調(diào)諧式振蕩器，頻率可由調(diào)諧電容器的度盤刻度讀出。主要用途是測量各種接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)。輸出信號可用內(nèi)部或外加的低頻正弦信號調(diào)幅或調(diào)頻，使輸出載頻電壓能夠衰減到1微伏以下。此外，儀器還有防止信號泄漏的良好屏蔽。微波信號發(fā)生器：從分米波直到毫米波波段的信號發(fā)生器。信號通常由帶分布參數(shù)諧振腔的超高頻三極管和反射速調(diào)管產(chǎn)生，但有逐漸被微波晶體管、場效應(yīng)管和耿氏二極管等固體器件取代的趨勢。儀器一般靠機(jī)械調(diào)諧腔體來改變頻率，每臺可覆蓋一個(gè)倍頻程左右，由腔體耦合出的信號功率一般可達(dá)10毫瓦以上。簡易信號源只要求能加1000赫方波調(diào)幅，而標(biāo)準(zhǔn)信號

10、發(fā)生器則能將輸出基準(zhǔn)電平調(diào)節(jié)到1毫瓦，再從后隨衰減器讀出信號電平的分貝毫瓦值；還必須有內(nèi)部或外加矩形脈沖調(diào)幅，以便測試?yán)走_(dá)等接收機(jī)。除此之外，還有微波信號發(fā)生器，頻率合成信號發(fā)生器等。本課程設(shè)計(jì)主要討論的是超低頻可調(diào)信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)。0.3 應(yīng)用信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，在生產(chǎn)實(shí)踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。能夠產(chǎn)生多種波形，如三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器。函數(shù)信號發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途。例如在通信、廣播、電視系統(tǒng)中，都需要射頻（高頻）發(fā)射，這里的射頻波就是載波，把音頻（低頻）、視頻信號

11、或脈沖信號運(yùn)載出去，就需要能夠產(chǎn)生高頻的振蕩器。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)，如高頻感應(yīng)加熱、熔煉、淬火、超聲診斷、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器第一章 超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器設(shè)計(jì)方案論證1.1超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器的發(fā)展和應(yīng)用意義凡是產(chǎn)生測試信號的儀器，統(tǒng)稱為信號源，也稱為信號發(fā)生器，它用于產(chǎn)生被測電路所需特定參數(shù)的電測試信號。在測試、研究或調(diào)整電子電路及設(shè)備時(shí)，為測定電路的一些電參量，如測量頻率響應(yīng)、噪聲系數(shù)，為電壓表定度等，都要求提供符合所定技術(shù)條件的電信號，以模擬在實(shí)際工作中使用的待測設(shè)備的激勵(lì)信號。當(dāng)要求進(jìn)行系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性測量時(shí)，需使用振幅、頻率已知的

12、正弦信號源。當(dāng)測試系統(tǒng)的瞬態(tài)特性時(shí)，又需使用前沿時(shí)間、脈沖寬度和重復(fù)周期已知的矩形脈沖源。并且要求信號源輸出信號的參數(shù)，如頻率、波形、輸出電壓或功率等，能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)整。而超低頻正弦波信號發(fā)生器能夠產(chǎn)生一定頻率的和復(fù)制的正弦電壓，具有電壓和功率放大作用。這種信號發(fā)生器具有電路簡單，性能可靠、輸出信號的波形和頻率值精度高、穩(wěn)定性好、功耗低、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用與廣播、測量、通信的領(lǐng)域。普通的函數(shù)發(fā)生器能夠提供正弦波、余弦波、方波、等幾種常用的的標(biāo)準(zhǔn)波形，產(chǎn)生其他波形時(shí)，需要較復(fù)雜的電路和機(jī)電結(jié)合的方法。80年代的信號發(fā)生器采用的是模擬電子技術(shù)，由分立組件成模擬集成電路構(gòu)成，其電

13、路結(jié)構(gòu)復(fù)雜且僅能產(chǎn)生正弦波、方波等等幾種簡單波形，輸出的波形具有良好的相位噪聲、較低的寄生分量以及較快的開關(guān)速度等，但是模擬電路的漂移較大，使輸出波形的幅度穩(wěn)定性差而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大，價(jià)格貴、功耗大的缺點(diǎn)，并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信號波形則電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。同時(shí)，主要表現(xiàn)為兩個(gè)突出問題，一是通過電位器來實(shí)現(xiàn)輸出頻率的調(diào)節(jié)，因而很難將頻率調(diào)到一定值，二是脈沖的占空比難以定量。1.2 超低頻可調(diào)爭先信號發(fā)生器的要求及技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求：線性失真度不大于0.5%，最低頻率1HZ。低頻信號發(fā)生器的主要性能指標(biāo)與要求： 頻率范圍頻率范圍是指各項(xiàng)指標(biāo)都能得到保證時(shí)的輸出頻率范圍，或稱有效頻率范圍

14、。一般為20Hz200kHz，現(xiàn)在做到1HzlMHz并不困難。在有效頻率范圍內(nèi)，頻率應(yīng)能連續(xù)調(diào)節(jié)。 頻率準(zhǔn)確度頻率準(zhǔn)確度是表明實(shí)際頻率值與其標(biāo)稱頻率值的相對偏離程度。一般為±3%。 頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度是表明在一定時(shí)間間隔內(nèi)，頻率準(zhǔn)確度的變化，所以實(shí)際上是頻率不穩(wěn)定度或漂移。沒有足夠的頻率穩(wěn)定度，就不可能保證足夠的頻率準(zhǔn)確度。另外，頻率的不穩(wěn)定可能使某些測試無法進(jìn)行。頻率穩(wěn)定度分長期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定度。頻率穩(wěn)定度一般應(yīng)比頻率準(zhǔn)確度高一至二個(gè)數(shù)量級，一般應(yīng)為（0.10.4）%/小時(shí)。 非線性失真振蕩波形應(yīng)盡可能接近正弦波，這項(xiàng)特性用非線性失真系數(shù)表示，希望失真系數(shù)不超過（13）% ，有

15、時(shí)要求低至0.1% 。 輸出電壓輸出電壓須能連續(xù)或步進(jìn)調(diào)節(jié)，幅度應(yīng)在010V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。 輸出功率某些低頻信號發(fā)生器要求有功率輸出，以提供負(fù)載所需要的功率。輸出功率一般為0.55W連續(xù)可調(diào)。 輸出阻抗對于需要功率輸出的低頻信號發(fā)生器，為了與負(fù)載完美地匹配以減小波形失真和獲得最大輸出功率，必須有匹配輸出變壓器來改變輸出阻抗以獲得最佳匹配。 輸出形式低頻信號發(fā)生器應(yīng)可以平衡輸出與不平衡輸出。1.3 設(shè)計(jì)方案論證該電路圖主要由振蕩電路、電壓放大器和功率放大器等幾部分組成。其中振蕩電路能夠產(chǎn)生頻率可調(diào)的正弦信號，為后面的電路部分提供了信號源，其次電壓放大器和功率放大器分別實(shí)現(xiàn)了振蕩電路所提供的電壓

16、和其功率的放大，對由振蕩電路提供的信號進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所以總體上該電路圖能夠?qū)崿F(xiàn)超低頻信號發(fā)生器的功能，并且滿足了設(shè)計(jì)參數(shù)的要求。1.4 總體設(shè)計(jì)方案框圖及分析振蕩電路產(chǎn)生低頻正弦振蕩信號，經(jīng)電壓放大器放大，達(dá)到電壓輸出幅度的要求，用振蕩電路輸出調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。電壓輸出端的負(fù)載能力很弱，只能供給電壓，故為電壓輸出。振蕩信號再經(jīng)功率放大器放大后，才能輸出較大的功率。*阻抗變換器用來匹配不同的負(fù)載阻抗，以便獲得最大的功率輸。第二章 超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器個(gè)單元電路設(shè)計(jì)2.1 RC振蕩電路設(shè)計(jì)正弦波振蕩電路常由基本放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)及選頻網(wǎng)路三部分組成。其中，集成運(yùn)放所組成的

17、電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，取其輸入阻抗高和輸出阻抗低的特點(diǎn)。而選頻網(wǎng)絡(luò)兼做正反饋放落，選頻網(wǎng)絡(luò)決定振蕩頻率，他可與基本放大電路結(jié)合在一起，稱之為選頻放大電路；或與反饋網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，稱之為反饋網(wǎng)絡(luò)。電路圖如圖2-1所示：圖2.1所示為RC橋式振蕩器。其中RC串、并聯(lián)構(gòu)成正反饋支路,同時(shí)兼做選頻網(wǎng)絡(luò)，及二極管等元件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器可以改變負(fù)反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件并改善波形。利用兩個(gè)反向并聯(lián)二極管、正向電阻的非線性特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。、采用硅管（溫度穩(wěn)定性好），且要求特性匹配，才能保證輸出波形正、負(fù)半周的對稱。而的介入是為了削弱二極管的非線性影響以改善波形失真。電路振蕩頻率：要想

18、使振蕩信號由弱到強(qiáng)逐漸建立起來，并且最終趨于穩(wěn)定；開始時(shí)AV略大于3，達(dá)到穩(wěn)定后，可得出自己振蕩的起幅條件為AF=1。當(dāng)振蕩頻率時(shí)，RC正反饋網(wǎng)絡(luò)的相移為0，反饋系數(shù)最大（等于）。為了保證振蕩器起振，應(yīng)有：故。故起振的幅值條件式中，其頻率特性為：相頻特性：當(dāng)振蕩頻率時(shí)，此時(shí)的頻率響應(yīng)的幅值最大，即，而且。二極管正向?qū)娮琛Ｕ{(diào)整反饋電阻（調(diào)整），使電路起振，且波形失真最小。如不能起振，則說明反饋太強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加大。如果波形失真嚴(yán)重，則應(yīng)適當(dāng)減小。改變選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)C或者R，即可以調(diào)節(jié)振蕩頻率；一般采用改變電容C做頻率量程的切換，而調(diào)節(jié)R作為量程內(nèi)的頻率細(xì)調(diào)。2.2 電壓放大電路設(shè)計(jì)放大倍數(shù)時(shí)反應(yīng)

19、對信號的放大能力的一個(gè)參數(shù)，低頻發(fā)達(dá)器的電壓放大倍數(shù)是指：輸入、輸出電壓的有效比值即。電路圖如圖-2.2所示。當(dāng)電路使用同向比例放大器時(shí)若想調(diào)整輸出幅度，只需調(diào)整即可；而使用射級偏置電路作為放大電路時(shí)，調(diào)整輸出電壓十分復(fù)雜，故使用同向比例放大器作為電壓放大電路。2.3 功率放大電路設(shè)計(jì)功率放大器的任務(wù)是對信號進(jìn)行功率放大，提供不是真且功率足夠大的信號，以推動(dòng)負(fù)載工作。功率放大器除了有較大的輸出功率外，還應(yīng)該有較高的效率。與OCL電路比較，他的最大特征時(shí)使用了單一電源供電，此外和的發(fā)射極對地不再是零電位。由于和的對稱性，鎖定了和發(fā)射機(jī)的靜態(tài)電壓為，因此靜態(tài)時(shí)，電容器兩端電壓為。這與OCL電路也有

20、所不同。第三章 超低頻可調(diào)正弦信號發(fā)生器整體電路設(shè)計(jì)3.1 整體電路及工作原理圖正弦波發(fā)生電路能產(chǎn)生一定頻率和幅度的正弦交流信號，他是一種能將直流電源能量自行轉(zhuǎn)換為交流振蕩能量的電路。在某些電路中，輸入端不外接信號而其輸出端仍有一定頻率和幅度的信號輸出，這種現(xiàn)象稱為自激振蕩。所以在這種電路中，自激振蕩正是所需要的。因此為了使振蕩器在接通電源后能自行起振，要求電路開始工作時(shí)環(huán)路增益必須滿足下面的起振條件AF>1,在振蕩建立的過程中，隨著振幅不斷增大，電路中的非線性元器件特性的限制，使得AF值逐漸下降，最后達(dá)到AF=1，即進(jìn)入穩(wěn)定的振蕩過程。上圖所示是一個(gè)電壓和頻率均可調(diào)的低頻正弦波發(fā)生器。

21、它由運(yùn)算放大器及正負(fù)兩個(gè)反饋支路構(gòu)成。RA、Rb及C1C8構(gòu)成正反饋支路，R1、Rw構(gòu)成負(fù)反饋支路，兩個(gè)反饋支路結(jié)合構(gòu)成RC橋式振蕩。振蕩頻率分為三個(gè)頻段：當(dāng)開關(guān)S1分別置于1，2和3頻段位置時(shí)，振蕩頻率調(diào)節(jié)范圍分別為1200HZ，2002000HZ和2KHZ20KHZ。其電壓放大倍數(shù)為：只要Ad稍大于3，即可滿足起振幅度條件。R5兩端并聯(lián)了VD1和VD2二極管，其作用是穩(wěn)定振蕩幅度。當(dāng)輸出幅度因某種原因增大時(shí)，流過VD1和VD2的電流也增大，二極管的動(dòng)態(tài)電阻將減小，負(fù)反饋加強(qiáng)，增益下降，振蕩幅度自動(dòng)降低。R3、R4、R5組成兩個(gè)電壓分壓式衰減，衰減率分別為1/10和1/100；再由Rp電位器

22、連續(xù)調(diào)整，使振蕩信號電壓也分為00.02V，00.2V和02V三檔輸出。3.2 電路參數(shù)計(jì)算3.2.1 RC振蕩部分的參數(shù)設(shè)計(jì)r>>R>>r。 r是集成運(yùn)算放大器同相端輸入電阻。r是集成運(yùn)算放大器的輸出電阻。計(jì)算R,C的值，根據(jù)已知條件， 則。選擇電阻和，電阻和可根據(jù)2來確定，通常取=2.1，這樣既能保證起振，又不致引起嚴(yán)重的波形失真。為了減小運(yùn)算放大器輸入失調(diào)及其漂移的影響，應(yīng)盡量滿足R=R/ 的條件.穩(wěn)幅電路的作用及參數(shù)選擇在實(shí)際電路中，由于元件誤差、溫度等外界因素的影響，振蕩器往往達(dá)不到理論設(shè)計(jì)效果。因此，一般在振蕩器的負(fù)反饋支路中加入自動(dòng)穩(wěn)幅電路，根據(jù)振蕩幅度的

23、變化自動(dòng)改變負(fù)反饋的強(qiáng)弱，達(dá)到穩(wěn)幅的目的。3.2.2 穩(wěn)幅二極管的選擇應(yīng)注意事項(xiàng)為保證設(shè)備能穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)幅二極管的選擇應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：為了提高電路溫度穩(wěn)定性，確保電路不被燒毀，應(yīng)盡量選用硅管。為了保證上下振蕩對稱，兩個(gè)二極管特性參數(shù)必須匹配。3.2.3 低頻功率放大部分參數(shù)設(shè)計(jì)分析與測試由于OTL電路中三極管的實(shí)際靜態(tài)電壓是Vcc/2,所以在以下分析中，遇到OTL電路的對應(yīng)問題，應(yīng)將電源電壓用Vcc/2值代入。 運(yùn)放的最大輸出功率 理論上可以證明：當(dāng)忽略三極管飽和壓降的影響是，OCL電路的最大輸出功率為：作為測量參數(shù)，人們實(shí)測的是最大不失真輸出平均功率，測量應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行，在功率放大器的輸

24、入端加入頻率大于1HZ的正弦波信號，并逐漸增加的幅度，用示波器觀察負(fù)載兩端電壓波形，直到放大器輸出電壓幅度最大而又不出現(xiàn)飽和失真為止，用毫伏表測量輸入，輸出電壓，。則最大不失真輸出平均功率為：忽略了三極管飽和壓降的影響后，Vcc實(shí)際上就是Vo的最大值。因?yàn)楹练淼淖x數(shù)是交流電的有效值，在實(shí)測中使用此公式比較方便。 電源供給的平均功率在直流電源上連接電壓表和電流表，使之能夠測量直流電源的輸出電壓和輸出電流；再在功率放大器輸入端接入頻率大于1HZ的正弦波信號，用示波器觀察輸出波形，當(dāng)輸出最大而又不失真時(shí)，讀取電流參數(shù)和電壓參數(shù)Vcc，實(shí)際電源供給平均功率為這個(gè)功率顯然包含了前級放大器的損耗，但由于

25、前級放大器損耗相對總平均損耗而言是很小的，而且前級放大器總是與功放電路緊密配合使用，故上式能夠反映功率放大器的真實(shí)工作參數(shù)。若去除功率放大電路的激勵(lì)級的損耗影響，功放對管電路上的理想損耗為:。 功率放大器的效率 功放的效率定義為：輸出平均功率Po與電源供給平均功率的比值。 最大管耗 最大管耗指放大器在發(fā)揮最大不失真輸出平均功率條件下，在輸入信號一個(gè)周期內(nèi)三極管消耗功率的平均值?？梢姡x擇功放三極管時(shí)，為了能夠保證三極管正常工作，要求三極管最大管耗不應(yīng)超過三極管的最大允許功耗即3.3 整機(jī)電路性能分析通過設(shè)計(jì)與不斷的改善，該電路能夠產(chǎn)生滿足設(shè)計(jì)要求一定頻率和幅度的正弦交流信號。其中最重要的部分就

26、是振蕩電路的設(shè)計(jì)，而它的信號是靠自激振蕩產(chǎn)生的，也就是通過RC選頻網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。電壓放大部分實(shí)現(xiàn)了對輸入電壓的放大作用。功率放大部分對信號進(jìn)行功率放大，提供不失真且功率足夠大的信號，以推動(dòng)負(fù)載工作。它除了具有較大的輸出功率外，還有較高的效率。所以總體上來說，此電路達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，實(shí)現(xiàn)了超低頻正弦信號發(fā)生器的作用。第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)4.1 設(shè)備調(diào)試4.1.1 調(diào)試平臺為了省去不必要的麻煩，在進(jìn)行電路元器件安裝時(shí)可以先進(jìn)行虛擬電子實(shí)驗(yàn)（Electronics-Workbench簡稱EWB）,他是一種在國外高校和電子技術(shù)界廣為應(yīng)用的電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件；被稱作電子設(shè)計(jì)工作平臺或虛擬電子實(shí)驗(yàn)室。4.1.2 RC振蕩電路部分調(diào)試4.1.3 電壓放大電路部分調(diào)試4.1.4 功率放大電路部分調(diào)試 4.2 感想通過幾天來，不斷的查閱文本資料以及網(wǎng)絡(luò)資料，和自己