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文档简介

1、济2013级孤模拟电子技术课程设计彖 彖RC振荡电路设计姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间RC振荡电路一般山放大电路,反馈网络,选频网络和稳幅环节四个部分组成。 它适用于低频振荡,一般产生儿赫儿百千赫的低频信号。RC振荡电路中,放大电路 和反馈网络构成正反馈系统,共同满足正弦波振荡条件。选频网络的作用是实现单一 频率的正弦波振荡。另外,有了稳幅环节就可以使振荡幅度达到稳定。本设计主要釆 用文氏电桥振荡电路连接示波器构成正弦波发生器。通过按RC振荡电路组成部分计 算参数设计仿真电路,焊接电路板,实现振荡频率为160Hz的正弦波发生器实物。RC振荡电路有许多种形式,常用的RC振荡电路有文

2、氏电桥振荡电路,移相式振 荡电路和双T型选频网络振荡电路等。但除了文氏电桥振荡电路,其它RC振荡电路的 应用并不广泛。本设计按指标要求选用具有成本低、性能指标高、可靠、使用简单、 安装调试方便等优点的文氏电桥振荡电路设计频率为160Hz的正弦波发生器。关键词:RC振荡电路 文氏电桥振荡电路 稳幅 正弦波发生器第1章设计任务与要求1小2门:方案J论iiE12.1 RC振荡电路组成12.2 放大电路22.3反馈网络22.4选频网络22.5稳幅环节32.6弦波发生器3第3章单元电路设计与参数计算33振疡频率33.2 起振条件33.3选择集成运放放大器33.4选择二极管43.5示波器4第4章仿真与调试

3、4第5章结论与心得6附录7参考文献7第1章设计任务与要求利用文氏桥设汁一振荡频率约为160Hz的正弦波发生器。第2章方案与论证RC振荡电路设计思路:(1) 要使得振荡频率约为160Hz,应根据RC振荡电路振荡频率公式仕-J2n/?C 来选取合适的R和C的值以实现单一频率的正弦波振荡。(2) 根据选取的R和C元件组成RC串并联网络。选择合适的集成运放芯片作为 放大电路,再连入反馈网络,使反馈网络和放大电路构成正反馈系统。另外还要在 Rf和R支路引入一个负反馈。连接RC串并联网络,放大电路和反馈网络组成文氏 电桥振荡电路。并且,Rf和R之间还要满足RC振荡电路的起振条件。(3) 文氏电桥振荡电路组

4、成好以后,在反馈电阻R串联一个并联两个方向相反的 二极管的支路实现RC振荡电路的稳幅。(4) 在文氏电桥振荡电路的输出端连接示波器,即可得到振荡频率约为160Hz的 正弦波发生器。2. 1 RC振荡电路组成RC振荡电路山放大电路,反馈网络,选频网络和稳幅环节组成。RC振荡电路 的原理图如图所示。图2-1 RC振荡电路原理图2.2放大电路RC振荡电路中的放大电路山集成运放放大器构成。放大电路可以实现对信号的 放大,并且放大电路会和反馈网络构成正反馈网络,在RC振荡电路中具有重要的实 际作用。2.3反馈网络RC振荡电路中,连接集成运放和RC串并联电路,在RC串联电路和RC并联电 路的接线处连接一根

5、导线至集成运放的正极,就可以得到一个接成正反馈的反馈网 络。另外,Rf和R支路还引入一个负反馈。反馈网络原理如图2-3所示。2.4选频网络RC振荡电路的选频网络是RC串并联网络,III电阻和电容元件构成。电路图如 图2-4所示。图2-4 RC振荡电路的选频网络2.5稳幅环节为了使振荡幅度达到稳定,可以使用两个方向相反的二极管并联再串联反馈电阻 Rf,以达到稳幅的作用。2.6正弦波发生器在RC振荡电路的输出端连接示波器就可以得到规定频率的正弦波发生器。第3章 单元电路设计与参数计算3. 1振荡频率题目要求RC振荡电路的频率约为160Hz。根扌居RC振荡电路振荡频率的计算公 式:f=不協 计算合适

6、的R和C的参数。选取参数为10kQ的电阻,O.OluF的电 容。3.2起振条件RC振荡电路的振荡条件为IAFI=1,即满足幅值平衡条件和相位平衡条件。幅值 平衡条件为AF=1,相位平衡条件为a+“ t=2n八。在f=fo=l/ (2nRC)时,IF21/3。 所以RC振荡电路的起振条件为IAul3o已知同相比例运算电路输出电压与输入电压 之间的比例系数为1+Rf/R ,为了达到1+Rf/R 3,负反馈支路的参数应满足的关系 为Rf2R o若参数选择不适当则容易使波形失真。故选择10k的电位器以改变Rf, R =2.1kQo3.3选择集成运放要选择增益大且适合RC振荡电路的集成运放,所以选择型号

7、为UA741CN的集成 运放放大器。UA741CX的特性参数为:工作电压:22V;差分电压:30V;输入电压:18V;UA741CN的管脚图如图3-3所示:空端比OUT调零3.4选择二极管二极管的作用是使振荡幅度达到稳定。RC振荡电路中选用1N4007GP作为稳 幅二极管。1N4007GP的主要参数为:最高反向耐压:1000V;最大正向平均整流电流:1.0A;正向压降:1.0V;3. 5示波器设计好的RO振荡电路再连接一个示波器就能得到固定频率的正弦波发生器。注 意示波器的通道连接了 RC振荡电路的输出端以后还要接地。第4章仿真与调试根据Multisim软件绘制仿真电路图。在电路图仿真的时候,

8、要将所需的元件连 接正确,确保电路是正确的,输出波形是正确的。电路图连接好以后,双击示波器点 击开始按键,观察示波器中正弦波形的产生。在电路连接正确的条件下,电路会有频 率为160Hz的正弦波产生。如果在运行框中的波形运行的速度太快或者太慢,调节图 形框下的timebase的比例。如果要调节波形的高度,调节所连接通道的channe 1的 比例。知道产生速度适中,高度适中的正弦波。仿真电路完成后,根据仿真电路图进行电路板焊接。焊接时,先固定原件,再焊接导线。安装元件的时候,按电路的组成部分一部分一部分安装。所以先安装RC串 并联电路,再连接放大电路和反馈网络,最后再用反馈电阻R串联一个两个并连着

9、 的反向的二极管以实现稳幅作用。安装时要注意,注意两个二极管连接的时候极性要 相反。元件安装完成后,再焊接导线将电路完善。具体的仿真调试图如下图4-1所示。45图4-1 RC振荡电路构成的正弦波发生器仿真调试图图4-2 RC振荡电路构成的正弦波发生器波形图4-3 RC振荡电路实物第5章结论与心得经过近儿天的努力,终于完成了 RC振荡电路的课程设计。在设计的过程中,因 为电路的连接方式,电路的具体原理和电路板的焊接等问题烦恼过,但也因为最后成 功解决了这些问题而欣喜。要完成课题设计首先要有一个可以实现课题要求的电路图。Multisim仿真软件对 我们在设计电路图和检查电路结果方面有很好的帮助。但

10、是,不能快速且熟练的使用 仿真软件是我们的一大难题。所以,我们应该在课外时间多熟悉和学习应用仿真软件, 它会在我们学习专业知识时提供很大的帮助。在焊接电路板的过程中,山于是第一次焊接电路板,焊接的技术和手法还非常的 生疏。焊接电路板的时候,要先用焊锡固定住元件,将元件在电路板上按照电路图上 的位置摆放。固定好元件以后再用焊锡和导线连接各个元件。在电路板上摆放各个元 件的时候,要看好电路板上一一对应的电路孔。不能将元件的插头插入有铜线连接的 两个孔,因为有铜线连接的两个孔其实是一个孔。在用焊锡焊接电路板时,要使焊锡 饱满均匀且整洁的焊住元件的各个管脚,不能出现焊锡溢出到别的元件的插孔处,因 为那

11、样的话元件之间会形成连通,会直接影响到电路板的最终输出结果。而且,在焊 接集成运放芯片的时候,一定要提询查好集成运放芯片的管脚图,在正确的管脚接正 确的线,否则很有可能会烧坏电路板,不能完成实验。在做RC振荡的课程设讣过程中,我发现我们平时所学的理论有的时候应用不到 实际中去。虽然课程设讣完成,但是我觉得我们真的应该多加强我们的动手能力。并 且要养成在做实验的时候的好习惯。比如在连接线路之前先检查元器件的好坏,检查 导线的好坏,确保接线正确再打开电源等等。通过这次的课程设讣,使我明白了专业基础和理论的重要性,更使我明口了理论 和实际相结合的重要性。在以后的学习生活中,我会努力学习,不断提高自身的综合 素质,实践能力,动手能力和自学能力。并且,还会多阅读与专业方面的有关书籍, 不断充实自己的专业知识,以更好

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