RC正弦波振荡器

RC正弦波振荡器二、实验原理三、实验电路四、实验内容一、实验目的五、实验报告要求六、思考题一、实验目的2.掌握RC正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）的组

成及工作原理。1.掌握自激振荡的概念及条件。3.掌握RC正弦波振荡器的调试、测量方法。

1.振荡器:包括放大电路、反馈网络、选频网络（一般选频网络和反馈网络合二为一）及稳幅环节（由半导体器件的非线性实现）。反馈振荡器组成框图二、实验原理在只有直流电源供电情况下，能将直流电能转换为具有

一定频率的交流电信号输出的电子电路或装置。

2.基本组成：

1）接通电源瞬间的电扰动，包含丰富的频率分量，选频网络对某一特定的频率分量f0形成正反馈并输出较大的正弦电压。该电压送到放大器输入端，进入放大—选频—反馈的往复循环过程，

由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终稳定在一定幅值，达到动态平衡。3.振荡的建立振荡建立过程波形起始建立平衡

2）自激振荡建立的起始阶段，是振幅不断增加的过程，即每一次的反馈信号uf

总大于前一次的输入信号ui。起振与平衡过程图振荡特性反馈特性4.振荡电路的振荡条件

3）稳定条件振幅稳定条件:（放大器自行满足）相位稳定条件:（选频网络自行满足）1）起振条件：振幅起振条件：相位起振条件：2）平衡条件振幅平衡条件：相位平衡条件：1）振荡频率f0及频率稳定度△f/f02）振荡幅度Vo及幅度稳定度△V/Vo3）波形失真5.主要技术指标:三、实验电路如图，振荡器由两级共射极放大器和R、C串并联网络构成；

两级共射极放大器的输出电压uo与输入电压ui同相，RW、RF构成负反馈支路，调节RW可以改变放大倍数A=uo

/ui

。

R、C网络进行正反馈及选频。放大器若采用单级共射电路。能否产生振荡？为什么？1）电路结构2）RC串、并联网络1四、实验内容1.测量振荡器的振荡幅度及幅度稳定度接通电源电压EC（+12V），连接VF

与Vi

两点，用示波器2通道接振荡器输出端。调节电位器RW，使振荡器输出不失真正弦波形，用示波器多次测量振荡器的输出振幅（有效值），计算幅度稳定度。

其中：为多次测量值中偏离最大者。幅度稳定度：是指时间或温度、湿度、电源电压及负载等因素在一定变化范围内振荡幅度的相对变化程度。2.用示波器的频率计测量振荡器的振荡频率及频率稳定度频率稳定度：是指时间或温度、湿度、电源电压及负载等因素在一定变化范围内振荡频率的相对变化程度。―绝对频率稳定度（实验中取为多次测量值中偏离最大者）―额定振荡频率（理论值或在规定环境下高精度仪器的测量值，实验中取四、实验内容3.李莎茹图形法测量为水平线与图形的交点数，为垂直线与图形的交点数。四、实验内容（1）将示波器设置为<XY>工作模式；（2）示波器1通道接信号源输出，2通道接振荡器输出；（3）调节示波器1、2通道垂直灵敏度V/DIV，使示波器屏幕上图形适当；（4）改变信号源频率，使示波器屏幕上出现如图5中任一清晰稳定的李沙茹图形；（5）读取信号源频率值，按公式计算振荡器的振荡频率。4.测量RC串并联网络的幅频特性和相频特性曲线（1）将RC串并联网络的输出端VF与放大器的输入端Vi断开。（2）信号源输出接放大器输入Vi

（1Vpp），示波器1通道接放大器输出VO

端，2通道接RC网络输出VF端。（3）按下表选取不同的信号频率f，测量VO（不失真）和VF及它们之间的相移（相位差），计算反馈系数绘制RC串并联网络的幅频特性和相频特性曲线。输入信号频率（HZ）

（有效值）（有效值）四、实验内容5.振荡器的三种工作状态（输出失真、不失真和停振）状态1：（1）连接VF与Vi两点，调节RW使振荡器输出不失真正弦波形。（2）断开VF与Vi两点，从Vi点接入频率为fo的正弦信号，用示波器测量Vi及Vo（外加信号后Vo不失真），计算放大器的电压放大倍数A=

Vo/Vi

和环路增益FA。状态2：

连接VF与Vi两点，调节RW使振荡器输出失真波形。重复（2）。状态3：

连接VF与Vi两点，调节RW使振荡器停振（显示一条水平线）。重复（2）。四、实验内容四、实验内容

6.观察起振与停振过程。（选做）

（1）调节示波器水平调节旋钮，使扫描速率T/DIV=100ms（T/DIV参数值显示在屏幕顶端靠左位置）。（2）

缓慢调节振荡电路中RW

，可以观察到瞬间出现的起振与停振过程。五、实验报告要求1、实验目的和实验原理简介，附实验电路图及元器件参数。2、按实验步骤整理实验结果，并与理论分析比较。⑴比较实际测量值与理论值，分析误差来源。⑵比较实际附近的测量值与理论值，分析误差来源。⑶三种工作状态下测量得出的环路增益是否符合理论分析中=1、>1和<1？六、思考题1、分析出现三种工作状态的原因。直流稳压电源GPD-3303D:

给电路提供直流工作电压LOCK：锁定键OUTPUT：输出开关VOLTAGE：电压调节按下FINE灯亮，微调CURRENT：电流调节

按下FINE灯亮，微调电源开关+12VGNDCH1：独立工作信号源SDG5112:

为电子电路提供测试信号[Waveforms]:波形选择键[Parameter]:参数设置键，可直接切换到设置参数的界面[大旋轮]:微调幅度、频率等参数。数字键盘:用于输入参数[CH1][CH2]:通道选择键

①按CH1或CH2键②按屏幕下方第一个按键（输出状态选择：打开）③按屏幕下方第二个按键（负载选择：50Ω）信号源输出通道选择：示波器DSO-X2014A：

观察、测量信号的时域波形、幅值、脉宽等。软键开关电源开关USB插口

测量数据显示区

通道输入端口

幅度/垂直灵敏度调节

多功能旋钮

自动测量按钮

手动测量旋钮

触发电平调节旋钮

触发源选择按钮*存储按钮

水平调节旋钮扫描速率显示区水平控制菜单水平位移垂直位移

1.按【AutoScale】键，自动调整显示输入信号波形。按动“垂直位移”和“水平位移”按钮，使波形居中，调节“Time/Div”旋钮，使波形适合观测。按【Trigger】键，选择合适的触发源、类型，调节“触发电平”旋钮，使波形稳定显示。

数字示波器使用2.自动测量，按【Meas】键，直接显示测量值；注意若换源测量，需“清除测量值”，再按【Meas】键进行测量。3.手动测量，按【Cursors】键，调出测量光标线，旋转并按下“光标”