正弦波振荡电路的实验报告

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1、江苏大学实训（实验）设计报告所属院系：专业：课程名称：电工电子学设计题目：正弦波振荡电路设计（RC）班级：学生姓名：学生学号：指导老师:完成日期：2012.12.5实训设计题目：正弦波振荡电路的设计（RC）要求完成的内容：设计一个正弦波振荡器。指标条件如下：振荡频率为fo=2kHz的，输出幅值为实测，输出端设置电压跟随器。使用的元器件要求为：运算放大器（LM741或LM353），电容（瓷片电容），电阻（0.25瓦）等。要求：（1）根据设计要求，确定电路的设计方案，估算并初步选取电路的元件参数。（2）选用熟悉的电路仿真软件，搭建电路模型进行仿真分

2、析，由仿真结果进行参数调试、修改，直至满足设计要求。（3）由选取的元件参数，精确计算和复核技术指标要求。（4）满足设计要求后，认真按格式完成课程设计报告。指导教师评语：评定成绩为：指导教师签名：年月日一、设计目的与任务1.1设计的目的1.掌握集成运算放大器组成的RC桥式正弦波振荡电路的工作原理和电路结构。2.研究RC振荡器的RC串、并联网络的选频特性。3.掌握RC桥式振荡器的工作原理及调测技术。4．进一步掌握用双踪示波器测相位差的方法。1.2设计的任务与要求1.设计一个的RC桥式正弦波振荡电路。2.掌握RC桥式正弦波振荡电路的工作原理。1.3设计的

3、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2000HZ(100HZ)范围内可调。4.输入电压：12V的对称电压。二、设计方案与比较Error!Nobookmarknamegiven.Error!Nobookmarknamegiven.Error!Nobookmarknamegiven.2.1常见的RC正弦波振荡电路的设计方案与特点比较常见的RC正弦波振荡电路有文氏电桥、移相式和双T式三种振荡电路。2.1.1RC移相振荡电路图1移相式振荡器原理图RC移相振荡电路原理图如图1所示，电阻选择R>>；振荡频率；起振条件是基本放大电

4、路A的电压放大倍数；电路特点：是结构简单，但是选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，频率范围是几赫兹到几千赫兹，一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。2.1.2文氏电桥RC正弦波震荡电路图2RC串并联式振荡原理图RC串并联网络振荡电路原理图如图2所示。电路的振荡频率；起振条件是；电路的特点是：能连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，振荡波形稳定不失真。2.1.3双T选频网络振荡电路图3双T型振荡器原理图双T选频网络振荡电路原理如下图3所示。电路的振荡频率是；起振条件是;电路的特点是：选频特性好，调频比较困难，适于产生单一频率的振荡。2.2正弦波振荡电

5、路的基本工作原理2.2.1产生振荡的条件正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中：接入正反馈是产生的首要条件，产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路各部分。2.2.2正弦波振荡电路的组成判断及分类图4正弦波振荡器原理电路（1）放大电路：保证电路能够从起振到动态平衡的过程，

6、电路获得一定幅值的输出值，实现自由控制。(2)选频网络：确定电路的振荡频率，是电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。（3）正反馈网络;引入正反馈，使放大电路的输入信号等于其反馈信号。（4）稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定。2.2.3判断电路是否振荡的方法（1）是否满足相位条件，即电路是否是正反馈，只有满足相位条件才可能产生振荡；（2）放大电路的结构是否合理，有无放大能力，静态工作是否合适；（3）是否满足幅度条件。2.2.4正弦波振荡电路的检验（1），则电路不可能振荡；（2），则电路能够振荡，但是会出现明显的非线性失真，

7、需要加强稳幅环节的作用；（3），则电路能够振荡。三、电路原理及分析电路组成如图5所示：图5RC正弦波振荡器图5是由集成运放组成的RC振荡器电路，集成运放和、组成一个同相放大电路，R和C组成的RC串并联电路作为反馈电路，因而该电路可简化成图所示的原理电路。可见，该电路是利用反馈电路的反馈电压作为放大电路的输入电压，从而可以在没有外加输入信号的情况下，将直流电源提供的直流电变换成一定频率的正弦交流电信号。像这种在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自身的条件而产生一定频率和幅值的交流输出信号的现象称为自励振荡。建立起自励振荡，需满足以下三个条件：1.自励

8、振荡的相位条件：反馈电压的相位必须与放大电路所需要的输入电压的相位相同，即必须是正反馈。由于放大电路采用了同相放大电路，与