1KHZ橋式正弦波振蕩器電路的設(shè)計(jì)與制作

目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 21．系統(tǒng)基本方案 2\o"CurrentDocument"1.1正弦波振蕩電路的選擇與論證 21.2.運(yùn)算放大器的選擇 3\o"CurrentDocument"1.3最終的方案選擇 3\o"CurrentDocument"2.正弦波發(fā)生器的工作原理 3\o"CurrentDocument"2.1正弦波振蕩電路的組成 32.1.1RC選頻網(wǎng)絡(luò) 32.1.2放大電路 6\o"CurrentDocument"2.1.3正反饋網(wǎng)絡(luò) 6\o"CurrentDocument"2.2產(chǎn)生正弦波振蕩的條件 6\o"CurrentDocument"2.3.判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波的方法和步驟 73．系統(tǒng)仿真 7\o"CurrentDocument"4．結(jié)論 8\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)： 11附錄 131KHZ橋式正弦波震蕩器電路的設(shè)計(jì)與制作摘要本設(shè)計(jì)的主要電路采用文氏電橋振蕩電路。如圖1-1文氏橋振蕩電路由放大電路和選頻網(wǎng)絡(luò)兩部分組成,施加正反饋就產(chǎn)生振蕩，振蕩頻率由RC網(wǎng)絡(luò)的頻率特性決定。它的起振條件為:只"叭，振蕩頻率為：九二丘。運(yùn)算放大器選用LM741CN,采用非線性元件（如溫度系數(shù)為負(fù)的熱敏電阻或JFET）來自動(dòng)調(diào)節(jié)反饋的強(qiáng)弱以維持輸出電壓的恒定，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)幅的目的，這樣便可以保證輸出幅度為2Vp-p；而頻率范圍的確定是根據(jù)式f=+以及題目給出的頻0 2TRC率范圍來確定電阻R或電容C的值，進(jìn)而使其滿足題目的要求。關(guān)鍵詞：文氏電橋、振蕩頻率、LM741CN1．系統(tǒng)基本方案1.1正弦波振蕩電路的選擇與論證本設(shè)計(jì)選用文氏電橋振蕩電路。圖1RC橋式振蕩電路這種電路的特點(diǎn)是：它由放大器即運(yùn)算放大器與具有頻率選擇性的反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，施加正反饋就產(chǎn)生振蕩。振蕩頻率由RC網(wǎng)絡(luò)的頻率特性決定。它的起振條件為：Rf>2Ri。它的振蕩頻率為：f0=2-Rc。1.2.運(yùn)算放大器的選擇考慮到綜合性能和題目要求的關(guān)系這里我們選用LM741CN作為運(yùn)算放大。1.3最終的方案選擇文氏電橋振蕩電路適用的頻率范圍為幾赫茲到幾千赫茲，可調(diào)范圍寬，電路簡(jiǎn)單易調(diào)整，同時(shí)波形失真系數(shù)為千分之幾。很適合我們題目的要求。故采用文氏電橋振蕩電路.RC文氏電橋振蕩電路是以RC選頻網(wǎng)絡(luò)為負(fù)載的振蕩器.這個(gè)電路由兩部分組成，即放大電路和選頻網(wǎng)絡(luò)。放大電路由集成運(yùn)放所組成的電壓串聯(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)則由Zl、Z2組成，同時(shí)兼做正反饋網(wǎng)絡(luò)。2正弦波發(fā)生器的工作原理2.1正弦波振蕩電路的組成放大電路選頻網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò)2?1?1RC選頻網(wǎng)絡(luò)

R4-WvTl—R4-Wv0;Q1mF:ct:「y;;;「；；；；；；；圖2正弦波發(fā)生器的選頻網(wǎng)絡(luò)1Fv(<*>)QmF>16kQ::::::::::::::::::::::::::::::圖2正弦波發(fā)生器的選頻網(wǎng)絡(luò)1Fv(<*>)圖3Rc選頻網(wǎng)絡(luò)RC選頻網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù)為：令：R1二R2二R C1=C2=CRC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)具有選頻作用，它的頻率響應(yīng)特性由明顯的峰值反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：

1 1 1jX/R+啓cF+=片/= =VS(R1+-J^jC+士+jg)XI1R21=1= 3+何C+麗RC3+j貲-碁)當(dāng)?==1= 3+何C+麗RC3+j貲-碁)幅頻特性曲線如圖4由上式：e=叫時(shí):fv（?o）=13（最大）e<叫時(shí)：當(dāng)0,Fv（e）t0e>eo時(shí)：當(dāng)eth,Fv（e）t0上圖可見，當(dāng)e=e0時(shí)，達(dá)到最大值并等于13,相位移①/為00,輸出電壓與輸入電壓同相，對(duì)于該頻率，所取的輸出電壓即Uf幅度是最大的，所以RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有選頻作用.相頻特性曲線e<叫時(shí)（e減?。ci>>R1，C與R1串聯(lián)TXciXc2>>R，C2與R并聯(lián)tR1則：V超前v相位申（et0時(shí)，①t+兀；2）o s ■e>叫時(shí)（3增大）X1<<R1,C與R串聯(lián)fR11111X2<<R2,c與R并聯(lián)fX2222c2則：v滯后v相位-0（?T8時(shí)，Qt-兀；2）o o③e=e0時(shí)，v與v同相oo2.1.2放大電路R2-WvAD9621AN1j8KQR2-WvAD9621AN1j8KQ：:VDD圖4放大電路部分正反饋網(wǎng)絡(luò)-Wv16fkU-Wv16fkUTl—O;Q1mFC1：::IRS：I；；；；；；；；；；；；Q1^F：>16kQ::::::::::::::::::::::::::::::::圖5正反饋部分2.2產(chǎn)生正弦波振蕩的條件在正弦波振蕩電路中，一要反饋信號(hào)能取代輸入信號(hào)，而若要如此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寫成模與相角的形式為使輸出量在合閘后能夠有一個(gè)從小到大直至平衡在一定幅值的過程。2.3.判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波的方法和步驟2.3.1.觀察電路是否包含了放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)三部分。判斷放大電路能否正常工作，即是否有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)且動(dòng)態(tài)信號(hào)是否能輸入、輸出和放大。利用瞬時(shí)極性法判斷電路是否滿足正弦振蕩的相位條件。判斷電路是否滿足正弦振蕩波的幅值條件，即是否滿足起振條件。3．系統(tǒng)仿真圖7系統(tǒng)電路圖仿真4．結(jié)論這次的課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期左右，通過這兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)和努力，設(shè)計(jì)也基本上完成了。在這兩個(gè)兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)過程中，我發(fā)現(xiàn)了自身的很多不足，自己知識(shí)上存在很多的漏洞，看到了自己在知識(shí)合理綜合運(yùn)用能力方面還是比較缺乏。雖然知道這份設(shè)計(jì)其中必定依然存在許許多多的錯(cuò)誤和毛病，但在完成的時(shí)候始終還是會(huì)有那么一點(diǎn)點(diǎn)的欣慰，因?yàn)檎嬲挠眯淖隽耍Φ母冻鲞^。最后做的或許還是很差強(qiáng)人意，希望老師可以原諒，以后我一定會(huì)更加努力的！在將近兩個(gè)多星期的時(shí)間里，我真正的體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂趣：翻閱資料，復(fù)習(xí)以前學(xué)過的相關(guān)學(xué)科知識(shí)，奔波于圖書管和自習(xí)室，上網(wǎng)查找相關(guān)資料……為了完成這次課程設(shè)計(jì)確實(shí)很辛苦，但苦中有樂，當(dāng)翻了好多資料終于找到RC文氏電橋正弦波振蕩電路的資料時(shí)，心中不免一陣興奮，開心不已。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。只有勞動(dòng)才能讓我們感到充實(shí)。雖然這只是一次簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì)，但平心而論，也耗費(fèi)了不少的時(shí)間和心血，這就讓我不得不佩服那些搞電子電路設(shè)計(jì)前輩們，他們?yōu)槲覀冏龀隽硕嗝创蟮呢暙I(xiàn)，奉獻(xiàn)了多少時(shí)間和心血?。∵@次的課程設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到自己在學(xué)習(xí)上的不足，如以前學(xué)過的電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子基礎(chǔ)，還有電子電工實(shí)習(xí)上所學(xué)到的東西在這次的課程設(shè)計(jì)上都有運(yùn)用，但當(dāng)要用到這些知識(shí)時(shí)我明顯的感覺到基礎(chǔ)知識(shí)的缺乏，以致做的很吃力，這讓我明白了：我一定要付出更多的努力，學(xué)好每一門學(xué)科，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次的課程設(shè)計(jì)，不僅使我在知識(shí)上獲得了收獲，精神上更是獲得了更大的激勵(lì)。讓我明白了學(xué)無(wú)止盡的道理。我們每個(gè)人都不應(yīng)該滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像是在攀登，當(dāng)你攀登到一座山峰的頂端時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)還有更多更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次的課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶。感謝老師可以給我們這樣的一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。CH1=13xO.1VCH2=21xO.1VD(ms)15322H52453?9^12015/12/12CM■⑦CH1=13xO.1VCH2=21xO.1VD(ms)15322H52453?9^12015/12/12CM■⑦佃TKKL-【施Hg?丈細(xì)F）呂停首呼功罷並示比険?siv）?a（w）itwj□h■ < ②ooa戶由圉:CHI=13x0.1V□[ms）15322U5?CH2=21xD.1VCH丘①TKKL佃6PP■文《*<f）a<5暫號(hào)5雜 ??ivi?n（w）?Bt-'@|@<⑦CH1=11x0.1VD（ms]21452453?X*hF）目停首停。絶顯示比處SBIVJ?D（W）□H:Ir-IPI&?e.13CH2=9xO.1VCHM?TKKL-[^SHBC]旦?|II??1L06?TKKL?|II??1L06?TKKL文伶(F)砂首停4世曼示如S?(v)?O(W)?ft52015/12/12*￡jTi8??Ci回g>“a—國(guó)闿目已參考文獻(xiàn)：WayneLabs.Levelmeasurement:PressuremethodsDominate[J].I&CS,2011,:37-38.[2]V.E.SakharovS.A.KuznetsovB.D.ZaitsevI.E.KuznetsovaandS.G.Joshi.LiquidlevelsensorusingultrasonicLambwaves.Ultrasonics[M],2011,41(4):319-322.華中科技大學(xué)電子技術(shù)課程組編，康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分.第五版.北京：高等教育出版社，2010華中科技大學(xué)