电子线路课程设计-正弦波震荡电路设计

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1、《正弦波震荡电路设计》课程设计报告书专业：电子信息科学与技术班级：12级3班学生姓名：马海龙李鹏飞杨永登指导老师：郑江云13摘要本次课程设计的目标是设计一个RC电容振荡电路。RC振荡电路由放大电路和选频网络两部分组成,施加正反馈就产生振荡，振荡频率由RC网络的频率特性决定。它的起振条件为：Rf>2R1，振荡频率为：fo=1/2πRC。运算放大器选用UA741,采用非线性元件来自动调节反馈的强弱以维持输出电压的恒定，进而达到自动稳幅的目的，这样便可以保证输出幅度为2Vp-p；而频率范围的确定是根据式fo=1/2πRC以及题目给出的频率范围来确定电阻R或电容C的值，进而使其满足题目的要求。

2、关键词：RC振荡电路、振荡频率、输出幅度13目录摘要2目录3一、RC震荡电路概述4常用的RC振荡电路4(1)RC移相式振荡器4(2)RC桥式振荡器4RC振荡电路工作原理5(1)起振过程5(2)稳定振荡6(3)振荡频率6(4)起振及稳定振荡的条件6二、设计任务与要求72.1课程设计的目的72.2课程设计的任务与要求72.3课程设计的技术指标7三、正弦波振荡电路理论设计81技术指标82设计方案83实现方案94仿真结果9四.安装调试104.1安装调试过程104.2故障分析与结论12五、使用仪器设备清单1313一、RC震荡电路概述常用的RC振荡电路有相移式和桥式两种。(1)RC移相式振荡器具有

3、电路简单，经济方便等优点，但选频作用较差，振幅不够稳定，频率调节不便，因此一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。其振荡频率是fo=1/2πRC(2)RC桥式振荡器将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。13如图所示，RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，Rf、R1接在运算放大器的输出端和反相输入端之间，构成负反馈。正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电路（如图右所示），运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上，所以，把这种振荡电路称为RC桥式振荡电路。（如图）振荡信号由同相端输入，故构成同相放大

4、器，输出电压Uo与输入电压Ui同相，其闭环电压放大倍数等于Au=Uo/Ui=1+(Rf/R1)。而RC串并联选频网络在ω=ωo=1/RC时，Fu=1/3,εf=0°，所以，只要

5、Au

6、=1+(Rf/R1)>3,即Rf>2R1,振荡电路就能满足自激振荡的振幅和相位起振条件，产生自激振荡，振荡频率fo等于fo=1/2πRC采用双联可调电位器或双联可调电容器即可方便地调节振荡频率。在常用的RC振荡电路中，一般采用切换高稳定度的电容来进行频段的转换（频率粗调），再采用双联可变电位器进行频率的细调。RC振荡电路工作原理输出电压uo经正反馈（兼选频）网络分压后，取uf作为同相比例电路的输入信号ui

7、。13(1)起振过程(2)稳定振荡(3)振荡频率振荡频率由相位平衡条件决定。φA=0，仅在f0处φF=0满足相位平衡条件，所以振荡频率f0=1/2πRC。改变R、C可改变振荡频率RC振荡电路的振荡频率一般在200KHz以下。振荡频率的调整13(4)起振及稳定振荡的条件考虑到起振条件AuF>1,一般应选取RF略大2R1。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。二、设计任务与要求2.1课程设计的目的1.掌握由集成运算放大器组成RC串并联正弦波振荡电路的工作原理和电路结

8、构。2.研究RC串并联振荡器中RC串、并联网络的选频特性。3.掌握RC串并联正弦波振荡电路的调测技术。4.进一步掌握用双踪示波器测相位差的方法。5.掌握常用元器件的识别和测试。6.熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。2.2课程设计的任务与要求1．设计一个fo=500Hz的RC正弦波振荡电路。2．掌握RC正弦波振荡电路的工作原理。132.3课程设计的技术指标1．示波器的调试。2．输出波形：正弦波。3．输出频率范围：在500HZ(±5%)范围内可调。4．输入电压：15V的对称电压。三、正弦波振荡电路理论设计1技术指标设计一个正弦波振荡电路，使它能输出频率一定的正弦波信号，振荡频率测量值与

9、理论值的相对误差小于±5%，电源电压变化±1V时，振幅基本稳定，振荡波形对称，无明显非线性失真。2设计方案通过查阅资料可以知道所谓的正弦波振荡电路是指一个没有输入信号，依靠自激振荡产生正弦波输出信号的电路。正弦波电路由放大电路，正反馈电路和选频网络组成。正弦波振荡电路的实质是放大器引正反馈的结果。13正弦波振荡电路主要有RC振荡电路，LC振荡电路和石英晶体振荡电路。本次试验中我主要设计的方案是RC正弦波振荡电路。RC正弦波振荡电路是由电阻R和电