RC正弦波振蕩器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1、綜合設(shè)計(jì)正弦波振蕩器的設(shè)計(jì)與測試.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.2.3.4.掌握運(yùn)用Multisim設(shè)計(jì)RC振蕩電路的設(shè)計(jì)方法掌握RC正弦波振蕩器的電路結(jié)構(gòu)及其工作原理熟悉RC正弦波振蕩器的調(diào)試方法觀察RC參數(shù)對振蕩器的影響，學(xué)習(xí)振蕩器頻率的測定方法二.實(shí)驗(yàn)原理在正弦波振蕩電路中，一要反饋信號能夠取代輸入信號，即電路中必須引入正反饋；二要有外加的選頻網(wǎng)絡(luò)，用以確定振蕩頻率。正弦波振蕩的平衡條件為:AF1起振條件為|AF|1寫成模與相角的形式:電路如圖1所示:1.電路分析RC橋式振蕩電路由RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和同相放大電路組成，圖中RC選頻網(wǎng)絡(luò)形成正反饋電路,決定振蕩頻率f0。Ri、Rf形成負(fù)反饋回路，決定起振的幅

2、值條件,Di、D2是穩(wěn)幅元件。該電路的振蕩頻率1，一一，f0=起振幅值條件：Av2RCRf13卷Ri式中RfR2R3d,rd為二極管的正向動態(tài)電阻rc=d2 foRi和輸出電阻Ro的影響，應(yīng)使2.電路參數(shù)確定 1） 根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的振蕩頻率fo,由式先確定RC之積，即為了使選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性盡量不受集成運(yùn)算放大器的輸入電阻R滿足下列關(guān)系式：Ri>>R>>Ro一般Ri約為幾百千歐以上，而Ro僅為幾百歐以下，初步選定R之后，由式算出電容C的值，然后再算出R取值能否滿足振蕩頻率的要求 2） 確定Ri、Rf：電阻Ri、Rf由起振的幅值條件來確定，由式可知Rf>2Ri通常，

3、取Rf=（2.i2.5）Ri，這樣既能保證起振，也不致產(chǎn)生嚴(yán)重的波形失真。此外，為了減小輸入失調(diào)電流和漂移的影響，電路還應(yīng)滿足直流平衡條件，即：R=Ri/Rf 3） 3）確定穩(wěn)幅電路：通常的穩(wěn)幅方法是利用Av隨輸出電壓振幅上升而下降的自動調(diào)節(jié)作用實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。圖1中穩(wěn)幅電路由兩只正反向并聯(lián)的二極管D1、D2和電阻R3并聯(lián)組成，利用二極管正向動態(tài)電阻的非線性以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅，為了減小因二極管特性的非線性而引起的波形失真，在二極管兩端并聯(lián)小電阻R3。實(shí)驗(yàn)證明，取R3Prd時(shí)，效果最佳。三實(shí)驗(yàn)任務(wù)i預(yù)習(xí)要求（i）復(fù)習(xí)RC正弦波振蕩電路的工作原理。（2）掌握RC橋式振蕩電路參數(shù)的確定方法2設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)RC正

4、弦波振蕩電路。其正弦波輸出要求：（i）振蕩頻率：接近500Hz或ikHz左右，振幅穩(wěn)定，波形對稱，無明顯非線性失真（2）*振蕩頻率：50HzikHz可調(diào)，其余同（i）四實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求i簡述電路的工作原理和主要元件的作用2 電路參數(shù)的確定3 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并與理論值比較，分析誤差產(chǎn)生的原因4 調(diào)試中所遇到的問題以及解決方法五思考題1 在RC橋式振蕩電路中，若電路不能起振，應(yīng)調(diào)整哪個(gè)參數(shù)？若輸出波形失真應(yīng)如何調(diào)整？2 .簡述圖-1中Di和D2的穩(wěn)幅過程。六儀器與器件儀器：同實(shí)驗(yàn)2單管器件：集成運(yùn)算放大器wA741二極管1N4001電阻瓷片電容若干舉例說明：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相頻特性，1.連接選頻網(wǎng)絡(luò)測量RC

5、用并聯(lián)選頻電路的幅頻特性V:-108mVV（峰-峰）:2.00VV（有效值）:707mVV（直流）：12.1uVI:1（峰-峰）：1（有效值）：1（直流）：頻率：1.56kHzC3±0.01uFC40.1uF6MR1XBP1INOUTXFG1反饋系數(shù):F匕Uo令。RC幅頻特性為：|F|fofo12RCR31klI12RC1.時(shí)，F(xiàn)RC1IC1C20.01uF0.1uFV:-40.4mVV（峰-峰）:667mVV（有效值）:236mVV（直流）:3.66uVI:I（峰-峰）：I（有效值）：I（直流）：頻率：1.56kHz1I13（RC）RC代入上式，得出：F1Jfo?j（一一）fof2

6、,ffo、（）fof相頻特性為:arctan*3fofo1_.1.3,即1Uf131Uo|210000.110彳=1.59155kHz610m30muTime（S）與00uJ-icuroICOJXIOOff.'arcooe-.-25OOOr-200加gI5000T.1D.jOfc.-IOCCO：IJLLr<n：i：o-WlD2h:口坎-iOL.JmlOBCt煩率正）c'hAim*11ChannpIBremxhl1；b6O9JC''I亦932mX54尊3.9,1爭麻236.3067adx一上，。尸69k.-6.自分工4e1/dic-K0.373方口4/dy-

7、10,3102juinx2.CrlQOJtClKK4>strainsum卡32空.1五白口翻白乳V3333319ICOWk101：zli.5609k：srl_Jx?13.0114:T299.9BSD-lx-1.S419Rav-646,a3S7fl二心11.3B3OIBC3，0X2xDoanmuXy一a白.s白43oaxy89.700LODCI.I1O0JJO舊DCMSLlOUiri-EQOff1M3-L0-1：/H0a時(shí)聞;秒JaxxpmyCSXVXIy二X2r-dE1Jy1/dsUJdQ后為95S.S9L0WIL.0443313!97,6002fi37.S3Wd-L.3MSr!iL.S

8、V751&-774.701J1n.ooap419-.371.05*7如.際IQ.33.0663WIT工4tIBs卻工74叫k工期印ICO-318353015676X一爰卜15再七京%OCOCqig.&717SE-S±S.4C47tt-.15LGDm2.運(yùn)算放大器組成的RC橋式正弦波振蕩器.利用電流增大時(shí)二極管動態(tài)電阻減小，電流減小時(shí)二極管動態(tài)電阻增大的特點(diǎn)，加入非R線性兀件，從而使輸出電壓穩(wěn)定，此時(shí)比例系數(shù)為A1-3RfR2R3/rdRi改變出并聯(lián)電路的參數(shù)，調(diào)節(jié)Rp,使電路產(chǎn)生正弦振蕩。用示波器觀察其輸出波形，然后測出振蕩頻率。1IODE_VIIITUALV 2 4

9、2 V7陲一峰 J: &. 50 7 ¥請效痘）:2.29 VV 電流）；-LS5 NI：工殿逸，工用效值）：工值曲：場率-4TB HzC3IC4zto.01uFZZO.1uFD1DIODE_VIRTUALY；7,30¥19.2VV市敢值）：B.8SVF直流工-1.78mVT:7.30pAI嶂-1%：19.£pA工的6.98成I直流J-l»A4TBKz匚h孫口福1A.hsTineLB口0o4Kl10.9Z11HVI"E74E3_2451HE12日？R12.SgEZniiy29.SEES3UM"YE2milmciV'J-

10、ai.jl»Bsi-7.<393n17dx鋪r4”ISlESTT.m%5-133-6it77inm.niDDID0L口口口口建X彳6"加排靠i口干U9;SflMT.2519*y,5.5B331a24H3-o.150LQJQ*;1411I4febLdJanD1V:3.98VV（峰-峰）：19.2VV（有效值）:6.88VV（直流）:-12.9mV145DIODEVIRTUALD27頻率：15.8HzXSC1ExtTrig74112V頻率：15.8Hz1S.D1.Ch-n-n-1BinninLijW.D-1OJD7J3aDaE0工匚H峰-峰）：有效值）:直流）：峰-峰）：

11、有效值）:直流）：/l/diklSJDL«<R533kC3±0.01uFC4±0.1uFDIODEVIRTUALR4VEEKey=A70%Rp-12VU1I:I（I（I（R3|C1C2100kl-一10.01uF0.1uF0VCCVCCV:1.22VV（峰-山»:6.50VV（有效值）:2.29VV（直流）:-5.68mVI:I（I（I（時(shí)間;秒）663,9363師9.527Z7.LU44lfi裁.5fi47S3.iseiEi丹|5,a3QB22C.5LQQ663,9363w孑W4CI573.7.1口4%3*2423tl.1fSlB）*/15r63

12、Da；"606.1927151,96113如印3.343日0145XC.CIuFLCiuFV:9.12VV（峰-峰）：19.2VV（有效值）:6.89VV（直流）：3.62mVI:1（峰-峰）：1（有效值）:1（直流）：頻率：1.57kHz6kR1-AA/VR533k,R233klIIC10.01uF10K|_LINKey=A70%RpC20.1uF1S.0Ch.5L£me1kChatiiElB-10.07口YUXI2.S5432.,5549白三，a.bgsa口W.55419P5ST742B5549，,5860右！33.595301-1.405Lm%3白*5470:匚胃鄴度,Tit-A51JO.C-5.C-innX3.S544wax*.2一的KKiln?1,0出口HQVI加Z.3