实验七集成电路RC正弦波振荡电路(有数据)

1、实验七 集成电路RC正弦波振荡电路一、实验目的 1.掌握桥式RC正弦波振荡电路的构成及工作原理。 2.熟悉正弦波振荡电路的调整、测试方法。 3.观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。二、实验仪器 1.双踪示波器 2.低频信号发生器 3.频率计三、实验原理 正弦波震荡电路必须具备两个条件是：一必须引入反馈，而且反馈信号要能代替输入信号，这样才能在不输入信号的情况下自发产生正弦波震荡。二是要有外加的选频网络，用于确定震荡频率。因此震荡电路由四部分电路组成：1、放大电路，2、选频网络，3、反馈网络，4、稳幅环节。实际电路中多用LC谐振电路或是RC串并联电路（两者均起到带通滤波选频作用

2、）用作正反馈来组成震荡电路。震荡条件如下：正反馈时，所以平衡条件为，即放大条件，相位条件，起振条件。 本实验电路常称为文氏电桥震荡电路，由和组成电压串联负反馈，使集成运放工作于线性放大区，形成同相比例运算电路，由RC串并联网络作为正反馈回路兼选频网络。分析电路可得：。当时，有，设，有，。当时，此时取稍大于3，便满足起振条件，稳定时。填空题：(1)图11.1中，正反馈支路是由 RC串并联电路 组成，这个网络具有 选频 特性，要改变振荡频率，只要改变 R 或 C 的数值即可。(2)图11.1中，1RP和R1组成负反馈，其中 Rp 是用来调节放大器的放大倍数，使AV3。四、实验内容1.按图11.1接

3、线。2.用示波器观察输出波形。思考：(1) 若元件完好，接线正确，电源电压正常，而VO=0，原因何在?应怎么办？ 答：由于A要大于3，即Rp2大于4K时才起振，但此时放大倍数大于平衡条件，易于出现输出幅值过大而失真的现象，为改善这种现象，可适当加入稳幅环节，在Rp2两端并上6V稳压管，利用稳压管的动态电阻变化特性进行自调节。(2)有输出但出现明显失真，应如何解决？答：无输出和输出失真都与放大倍数有关，小不起振，大则输出失真，调节电位器来调整放大倍数。3.用频率计测上述电路输出频率，若无频率计可按图11.2接线，用李沙育图形法测定，测出VO的频率f01并与计算值比较。 理论，实际输出频率约为78

4、.3533Hz，峰值为约9.20伏。图11.1图11.34.改变振荡频率。在实验箱上设法使文氏桥电容C1=C2=0.1。注意：改变参数前，必须先关断实验箱电源开关在改变参数，检查无误后再接通电源。测f0之前，应适当调节2RP使VO无明显失真后，再测频率。 理论，实际输出频率约为158.911Hz，峰值为约10.00伏。5.测定运算放大器放大电路的闭环电压放大倍数Auf先测出图11.1电路的输出电压VO值后，关断实验箱电源，保持2RP及信号发生器频率不变，断开图11.1中"A”点接线，把低频信号发生器的输出电压接至一个1K的电位器上，再从这个1K电位器的滑动接点取Vi接至运放同相输入端

5、。如图11.3所示调节Vi使VO等于原值，测出此时的Vi值， 测出：Vi=2.09V（有效值）， VO=6.51V， 则Auf=VO/Vi=3.12倍，理论值应为3倍。6.测定RC串并联网络的幅频特性曲线。图11.2 断开同相放大器电路，并取。输入峰峰值为2伏即峰值为1伏的正弦波，改变频率按下表测量A点输出（以下输出值为峰峰值）。f(Hz)20406080100120130140150VO(V)0.2320.3880.4960.5760.6080.6320.6320.6320.632Au0.1160.1940.2480.2880.3040.3160.3160.3160.316f(Hz)1601

6、701802002503004005001000VO(V)0.6320.6320.6320.6320.6080.5920.5280.4640.296Au0.3160.3160.3160.3160.3040.2960.2640.2320.148 1.电路中参数R、C的值与振荡频率有关，放大电路的输入电阻也会影响RC值。 实测值与理论估算值比较误差原因：1.实验测频率时是采用李萨如图形法,因为李萨如图形不能绝对稳定,所以会产生一定的误差.(测量误差)；2.实验电路板上的电容电抗会对频率造成一定影响,产生误差.(系统误差) 2.能否起振及是否失真都与放大倍数相关，放大倍数与负反馈相关，负反馈越强放大倍数越低。放