实验六RC正弦波振荡器

1、 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation实验六实验六 RC正弦波振荡器正弦波振荡器 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation实验目的实验目的1学习学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡正弦波振荡器的组成及其振荡条件。条件。2学会测量、调试振荡器。学会测量、调试振荡器。3学习振荡频率的测量方法。学习振荡频率的测量方法。 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation实验设备与器件

2、实验设备与器件1直流稳压电源直流稳压电源 2函数信号发生器函数信号发生器 3双踪示波器双踪示波器 4直流电压表直流电压表 5RC串并联网络振荡器模块串并联网络振荡器模块 6. 集成运算放大器集成运算放大器 A741 1块，稳压管块，稳压管2DW231 1只只 7. 电阻器、电容器若干电阻器、电容器若干 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation1RC串并联选频网络振荡器串并联选频网络振荡器图图1-8-1 RC串并联网络振荡器串并联网络振荡器实验原理实验原理 电气工程与自动化学院College of Electrical

3、Engineering and Automation图中，图中，T1、T2构成两级基本放大电路，构成两级基本放大电路，R、C构成串并联选频网络。振荡频率为构成串并联选频网络。振荡频率为: 起振条件为基本放大器的电压放大倍数起振条件为基本放大器的电压放大倍数 RCf2103vA 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation 2.文氏电桥振荡器文氏电桥振荡器 RC串并联电路构成正反馈串并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，支路，同时兼作选频网络，R1、R2、RW及及2DW231等等元件构成负反馈和稳幅环元件构成负反馈和稳幅

4、环节。调节电位器节。调节电位器RW ，可，可以改变负反馈深度，以满以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善足振荡的振幅条件和改善波形，利用波形，利用2DW231正向正向电阻的非线性特性来实现电阻的非线性特性来实现稳幅。稳幅。 图图1-10-1 文氏电桥振荡器文氏电桥振荡器 振荡频率为振荡频率为: 起振条件为起振条件为: RCfo21122RRRW 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation预习要求预习要求1复习教材中有关复习教材中有关RC振荡器的相关内容，理解振荡器的相关内容，理解实验电路的工作原理。实验电路的工作原

5、理。2根据给定的参数，理论计算实验电路的振荡根据给定的参数，理论计算实验电路的振荡频率。频率。 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation1RC串并联选频网络振荡器串并联选频网络振荡器(1) 按图按图1-8-1连接线路。连接线路。(2) 断开断开RC串并联选频网络，参考实验二的内容测量串并联选频网络，参考实验二的内容测量基本放大器的静态工作点及其电压放大倍数基本放大器的静态工作点及其电压放大倍数，判断判断是否满足起振条件是否满足起振条件。实验内容实验内容 电气工程与自动化学院College of Electrical E

6、ngineering and Automation(3) 接通接通RC串并联网络，并使电路起振，用示波器串并联网络，并使电路起振，用示波器观测输出电压波形，调节观测输出电压波形，调节Rf，若，若Rf 适中，输出为无适中，输出为无明显失真的正弦波形；若明显失真的正弦波形；若 Rf 太大，输出电压波形太大，输出电压波形出现严重的失真；若出现严重的失真；若 Rf 太小，则负反馈过强，振太小，则负反馈过强，振荡器停振。荡器停振。 观察观察 Rf 为不同值时的输出电压波形，并测量输出为不同值时的输出电压波形，并测量输出电压的有效值，填入表电压的有效值，填入表1-8-1中。中。 电气工程与自动化学院Col

7、lege of Electrical Engineering and Automation(4) 测量振荡频率测量振荡频率 (a) 用函数发生器的内测频率计测量振荡频率用函数发生器的内测频率计测量振荡频率f0 。 输出电压与函数发生器的输出电压与函数发生器的“外部外部输入输入”端连接端连接； 函数发生器的函数发生器的“方式选择方式选择”置于置于“外部计数外部计数” ； 在函数发生器的在函数发生器的4位位LED显示器上显示被测信号的频显示器上显示被测信号的频率率(b) 用数字示波器测量振荡频率用数字示波器测量振荡频率f0 把输出电压接至数字示波器的信号输入端，把输出电压接至数字示波器的信号输入端

8、，调节调节示波示波器显示稳定波形后，在示波器上读取频率值。器显示稳定波形后，在示波器上读取频率值。(5) 改变改变R或或C值，观察振荡频率的变化情况。值，观察振荡频率的变化情况。 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation2. 文氏文氏电桥电桥振荡器振荡器按图按图1-10-1连接实验电路，输出端接示波器。连接实验电路，输出端接示波器。(1) 接通接通12V电源，调节电位器电源，调节电位器RW，直至在示波器荧光屏上，直至在示波器荧光屏上出现振荡波形，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的出现振荡波形，分析负反馈强弱对起振条件

9、及输出波形的影响。影响。(2) 调节电位器调节电位器RW，使输出电压幅值最大且不失真，用交流，使输出电压幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量输出电毫伏表分别测量输出电 压压Vo、反馈电压、反馈电压VP和和VN 的有效值。的有效值。(3) 断开断开2DW231，重复，重复(2)的内容，将测试结果与的内容，将测试结果与(2)进行比较，进行比较，分析分析2DW231的稳幅作用。的稳幅作用。(4) 接上接上2DW231，参照上个实验内容，参照上个实验内容， 测量电路振荡频率。测量电路振荡频率。1CV 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Au

10、tomation1简述两个实验电路的工作原理。简述两个实验电路的工作原理。 2比较振荡频率实测值和理论值的误差，分比较振荡频率实测值和理论值的误差，分析其产生的原因。析其产生的原因。 3根据可变不同值对输出波形的影响，说明根据可变不同值对输出波形的影响，说明可变电阻在可变电阻在RC振荡器中的作用振荡器中的作用。实验报告要求实验报告要求 电气工程与自动化学院College of Electrical Engineering and Automation1. 在实验中，怎样判断电路是否满足了振荡条件？在实验中，怎样判断电路是否满足了振荡条件？ 2. 说明使振荡频率稳定的主要因素是什么？说明使振荡频率稳定的主要因素是什么？ 3. 图图182所示的实验电路中的所示的实验电路中的RW1具有什么具有什么作用？作用？ 4.