實(shí)驗(yàn)十四 RC正弦波振蕩器

07電信2007117106謝華實(shí)驗(yàn)十四RC正弦波振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誖C正弦波振蕩器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理熟悉正弦波振蕩器的測試方法觀察RC參數(shù)對振蕩頻率的影響，學(xué)習(xí)振蕩頻率的測定方法二、實(shí)驗(yàn)儀器1雙蹤示波器2低頻信號發(fā)生器3頻率計(jì)4毫伏表直流電源三、實(shí)驗(yàn)原理正弦振蕩電路一般包括兩部分，放大電路A和反饋網(wǎng)絡(luò)F，如圖5-14-1所示.F.A.F.AXidX0 Xf由于振蕩電路不需要外界輸入信號，因此，通過反饋網(wǎng)絡(luò)輸出的反饋信號Xf就是基本放大電路的輸入信號Xid。該信號經(jīng)基本放大電路放大后，輸出為Xo，若能使Xf與Xid大小相等，極性相同，構(gòu)成正反饋電路，那末這個電路就能維持穩(wěn)定的輸出。因而，Xf＝Xid可引出正弦振蕩條件。由圖5-14-1可知：Xo=AXid而Xf=Fxo當(dāng)Xf＝Xid時，則有：AF=1上述條件可寫成︱AF︱＝1，稱幅值平衡條件。即放大倍數(shù)A與反饋系數(shù)F乘積的模為1，表明振蕩電路已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)幅振蕩，但若要求電路能夠自行振蕩，開始時必需滿足︱AF︱>1的 起振條件。由Xf與Xid極性相同，可得：ΦA(chǔ)＋ΦF＝1稱相位平衡條件即放大電路的相角和反饋網(wǎng)絡(luò)的相角之和為2n·PI，其中n為整數(shù)。要使振蕩電路輸出確定頻率的正弦信號，電路還應(yīng)包含選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅電路兩部分。選頻電路的作用使單一頻率的信號滿足振蕩條件，穩(wěn)幅電路能保證電路的輸出幅度是穩(wěn)定不失真的，這兩部分電路通?？梢允欠答伨W(wǎng)絡(luò)，或放大電路的一部分。RC正弦振蕩電路也稱為文氏橋振蕩電路。它的主要特點(diǎn)是利用RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為選頻和反饋網(wǎng)絡(luò)。如圖5-14-2所示：由串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性，可知當(dāng)信號頻率為fo=1/2·PI·RC時，選頻網(wǎng)絡(luò)的相角為0度，傳遞系數(shù)稍大于3。故實(shí)驗(yàn)中的放大電路采用同相比例電路。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按上圖連線，注意電阻1Rp=R，需預(yù)先調(diào)好再接入。調(diào)節(jié)電位器2Rp，使電路產(chǎn)生正弦振蕩，用示波器觀察輸出波形。測量RC串并聯(lián)電路的幅頻特性。改變串并聯(lián)電路的參數(shù)，調(diào)節(jié)2Rp，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。當(dāng)2Rp為19%時，正弦振蕩。此時，振蕩周期為10.023ms。振蕩頻率為99.77HZ。放大電路電壓放大倍數(shù)Auf的測定用毫伏表先測出圖中電路的輸出電壓U0后，再測出運(yùn)放同相輸入端的電壓U1值，根據(jù)下式計(jì)算Auf=U0/UI=？Auf=44.735/14.926=2.997.然后關(guān)斷實(shí)驗(yàn)箱電源，保持2RP不變，從A點(diǎn)處斷開實(shí)驗(yàn)電路，把低頻信號發(fā)生器輸出電壓（頻率同上述實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)生頻率）接至運(yùn)放的同相輸入端，調(diào)節(jié)Ui使U0等于原值，用毫伏表測出此時的Ui值，則Au=U0/Ui=44.736/14.912=3.比較上述放大倍數(shù)有何誤差，并進(jìn)行分析