RC桥式正弦波振荡

1、电子技术综合训练课程考试报告设计题目：RC桥式正弦波振荡报 告 作 者：田津阳学 号: 201408324058教 师：胡勤国专 业：电气工程及自动化 电子电气工程学院2016年6月19日摘 要 振荡电路是一种能将直流能量转换成具有一定频率和幅度以及一定波形的交流能量输出的电路.按振荡波形可分为正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路1.正弦波振荡电路是一种基本的电子电路,电子技术实验中经常使用的低频信号振荡器就是一种正弦波振荡电路,大功率的振荡电路还可以直接为工业生产提供能源.在诸如超声波探伤、无线广播电视信号的发送和接收中都有着广泛的应用关键词 ：正弦波震荡 ；电子技术训练目 录1.系统方案31.

2、1主控制器件的论证与选择41.2具体元件的选择52.系统理论分析与计算52.1起振的分析52.1.1 自励振荡的相位条件62.1.2自励振荡的幅度条件62.1.3自励振荡的起振条件63.电路设计74.测试结果74.1硬件测试结果84.2 软件测试结果84.1测试条件与仪器105.结论与心得106.参考文献111系统方案 常见的RC正弦波振荡电路有桥式，移相式，双T式3种振荡电路。RC移相振荡电路如图1所示，电阻选择。振荡频率；起振条件是基本放大电路A的放大电压倍数丨A丨29；电路特点是结构简单，但选频作用差，频率范围是几十赫兹到几千赫兹，一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。RC串并联选频网

3、络振荡电路，RC串并联选频网络振荡电路原理图如图2所示，电路的振荡频率 ；起振条件是丨A丨3；电路特点是：能连续改变振荡频率，、便于加负反馈温稳幅，震荡波形稳定不失真。双T选频网络振荡电路双T选频网络振荡电路原理如图3所示，电路的振荡频率是；起振条件是；电路的特点，选频特性好，调频比较困难，适于产生单一频率的震荡。1.1主控制器件的论证与选择LM741是一种应用非常广泛的通用型运算放大器。由于采用了有源负载，所以只要两级放大就可以达到很高的电压增益和很宽的共模及差模输入电压范围。本电路采用内部补偿，电路比较简单不易自激，工作点稳定，使用方便，而且设计了完善的保护电路，不易损坏。 特点： 不需要

4、处部频率补偿 输入有过压保护 输出有过载保护 无阻塞和振荡现象1.2具体元件的选择序号元器件代号元器件名称数量型号规格1V1、V2二极管2IN41482C1、C2电容器20.01F3C1A、C2A25600pF4U1集成运放+IC座1LM741+8PIC座5RP电位器110k6R1电阻110k7R2电阻115k8R3电阻12.2k9R4、R5电阻210k10R4A、R5A电阻233k11JP1 JP4短接环4三位12J1、J2短接环2两位13P1接线端子1三位 2系统理论分析与计算2.1起振的分析 2.1.1 自励振荡的相位条件：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

5、正反馈。 由于放大电路采用了同相放大电路，与相位相同，因此，与也必须相位相同。如图6所示，由于所以，要满足和相位相同的条件，分母中的虚步应等于零，即 2.1.2自励振荡的幅度条件: 反馈电压的大小必须与放大电路所需要的输入电压的大小相等，即必须有合适的反馈量。用公式表示即 由于 因此自励振荡的幅度条件也可以表示为 对于图6所示RC振荡电路来说，如前所述 故由于同相放大电路的电压放大倍数为 因此 可见，从自励振荡的上述条件来看，正弦波振荡器实质上是一个不需要外加输入信号的正反馈放大电路，其闭环电压放大倍数 2.1.3自励振荡的起振条件 起振时的要大于稳定振荡时的 ，用公式表示即 。当电路与电源接

6、通的瞬间，输入端必然会产生微小的电压变化，它一般不是正弦量。但可以分解成许多不同频率的正弦分量，其中只有频率符合正弦分量能满足自励振荡的相位条件。只有满足就会大于原来的，因而该频率的信号被放大后又被反馈电路送回到输入端，使输入端的信号增加，输出信号便进一步增加，如此反复循环下去，输出电压就会逐渐增加起来。对于一般的放大电路来说较小时，晶体管工作在放大状态, 基本不变。较大时，晶体管进入饱和状态, 开始减小。当减小到正好满足自励振荡条件的幅度条件（式9）时，输出电压不再增加，振荡达到了稳定。3电路设计4测试结果4.1硬件测试结果1、 电路安装完成后，应对电路图进行认真复查，并确认短路环J1、J2

7、是接通的，确定安装无误后方可通电调试。 2、 将短路环JP1 JP4都接到原理图中“1”的位置上，此时应为R4=R5=10k、C1=C2=0.01F，调节电位器RP，同时用示波器观察输出电压vo 波形，直至出现完好正弦波为止，记录波形并测量最大不失真电压vo的幅度Vom =_V，波形的周期T =_ms，频率fo =_HZ。 3、 将短路环JP1 JP4都接到原理图中“2”的位置上，此时应为R4A=R5A=33k、C1A=C2A=5600pF，调节电位器RP，同时用示波器观察输出电压vo 波形，直至出现完好正弦波为止，记录波形并测量最大不失真电压vo的幅度Vom =_V，波形的周期T =_ms，

8、频率fo =_HZ。 4、 将短路环JP1、JP3接到原理图中“1”的位置上，短路环JP2、JP4接到原理图中“2”的位置上，此时应为R4=R5=10k、C1A=C2A=5600pF，调节电位器RP，同时用示波器观察输出电压vo 波形，直至出现完好正弦波为止，记录波形并测量最大不失真电压vo的幅度Vom =_V，波形的周期T =_ms，频率fo =_HZ。 5、 将短路环JP1、JP3接到原理图中“2”的位置上，短路环JP2、JP4接到原理图中“1”的位置上，此时应为R4A=R5A=33k、C1=C2=0.01F，调节电位器RP，同时用示波器观察输出电压vo 波形，直至出现完好正弦波为止，记录

9、波形并测量最大不失真电压vo的幅度Vom =_V，波形的周期T =_ms，频率fo =_HZ。 6、 观察二极管V1和V2的稳幅作用。短路环J1接通，短路环J2断开，二极管V1被断开，观察输出电压的波形_(能/不能) 稳定且_(失真/不失真)。 7、 观察电阻R3对改善波形失真的作用。短路环J2接通，短路环J1断开，电阻R3被断开，观察改善波形失真 （有/无）作用。4.2软件仿真测试4.3测试条件与仪器测试条件：检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。测试仪器：高精度的数字毫伏表，模拟示波器，数字示波器，数字万用表，指针式万用表。5结论与心得 在这次实验中收获了很多知识，首先是对RC正弦波放大电路有了更深更广的了解，在查询资料的过程的不但掌握了元件的特性而且对于资料的查询熟练度有了更多的提升，相信在以后对我有更好的影响。在电路的调试中我不但学会了multisim的软件的使用，还是我锻炼出了独立思考解决问题的耐心和恒心。6参考文献1 谭浩强.C语言程序设计M.北京:清华大学出版社,20122 陈崧五四前后东西方文化问题论战文选C北京：中国社会科学出版社，19853