6-1 实训任务单：正弦波振荡器的测试与分析

任务6-1正弦波振荡电路的测试与分析实训任务单一、布置任务1.RC串并联网络频率特性的测试2.RC桥式振荡电路的性能测试3.电容三点式LC振荡电路的测试与分析二、资讯1.振荡器与放大器的区别是什么？放大器是对输入信号进行放大，而震荡器是不需要输入信号，能够产生特定频率的交流的输出信号的电路，也叫自激振荡电路。2.在放大电路中，采用反馈来改善放大电路的性能；而振荡电路中，是利用正反馈来实现振荡信号的输出。利用正反馈的方法来获得等幅的正弦振荡，是反馈式正弦波振荡器的基本原理。反馈式正弦波振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路。3.振荡器的起振条件是什么？振幅条件|AuFu|＞1相位条件∑=2n(n=0,1,2….)4.正弦波振荡器包括哪几个基本组成部分？放大器，正反馈网络，选频网路，稳幅环节。5.试叙述判断一个电路是否为正弦波振荡器的一般方法。（1）放大器的结构是否合理，有无放大能力，静态工作点是否合适。（2）是否满足相位条件，即电路是否为正反馈，只有满足满足正反馈才能有可能振荡。判断相位条件中，可采用瞬时极性法，即假设适当位置，断开反馈回路，加上输入信号，经过放大器和反馈网络后得到的反馈信号，分析反馈信号和输入信号的相位关系，若两者相同则满足正反馈。（3）分析满足幅度条件。若|AF|＞1则满足振荡。|AF|＜1则不产生振荡，|AF|=1，再加上稳幅措施，振荡稳定且输出波形失真小。6.根据选频网络组成元件的不同，正弦波振荡电路通常分为哪几种？RC正弦波振荡器电容三点式振荡器变压器反馈式振荡器电感反馈式LC振荡器石英晶体振荡器三、计划为完成正弦波振荡电路的测试分析任务，小组内部统筹协调、组织分工，进行成员分工列表，并根据分工制定测试方案及测试器材计划。1.分工计划任务3-1：正弦波振荡电路测试与分析子任务名称承担成员子任务1:RC串并联网络频率特性的测试子任务2:RC桥式振荡电路的性能测试子任务3:电容三点式LC振荡电路的测试2.测试仪器设备计划任务3-1：正弦波振荡电路测试与分析仪器名称型号或规格数量3．测试方案制定（画出测试电路并自拟测试步骤）1）RC串并联网络频率特性的测试电路：2）RC振荡电路的性能测试电路：3）电容三点式LC振荡电路的性能测试电路：四、实施测试并分析1.RC串并联网络频率特性的测试1）RC串并联网络频率特性的测试记录输入信号频率f10Hz50Hz160Hz500Hz1200Hz输出电压U2（V）电压放大倍数AuU1、U2波形相位关系2）根据测试结果可以看出，当输入信号的频率逐渐增大，输出电压的变化规律是。当频率增大到f＝时，输出电压有（最大/最小）值，此时电压放大倍数Au＝，输入、输出电压相位关系为。因此，RC串并联网络是否具有选频特性？（是/否）。2.RC振荡电路的性能测试1）RC振荡电路的性能测试记录R1=10K、C1=0.1uFR1=30K、C1=0.1uFR1=10K、C1=0.047uF输出信号频率2）根据上述测试结果可以看出，电路中RC串并联网络属于（正/负）反馈。当RC串并联网络中C＝0.1uF，R＝10kΩ时，利用公式计算f0=Hz，与频率计测得输出频率（基本相等/相差很大），由此可知RC振荡电路的振荡频率取决于，振荡频率计算公式为。3）由表格测试数据可知，要使RC振荡电路的振荡频率可调节，可通过的方法来实现。3.电容三点式LC振荡电路的性能测试1）LC振荡电路的频率测试记录Cf(Hz)V0(V)C=0.01uFC=0.047uF2）负载变化对LC振荡电路的影响记录RL波形V0(V)（毫伏表测量）RL=∞RL=20kΩRL=1.5kΩ3）负反馈深度变化对LC振荡电路的影响记录Re1(Ω)VOp-p(v)输出波形01002004）在本测试电路中，正反馈网络由元件组成，反馈量取自元件；选频网络由元件组成。5）当RL减小时，输出信号出现现象，说明LC振荡电路带负载能力（强/弱），解决方法是可在输出端加一电路。6）Re1增大，输出信号出现现象。Au（增大/减小），负反馈深度（加强/减弱），（</=/>）1。4.根据振荡的相位条件判断如下图所示各电路能否振荡。5.若要将如下左图所示的元器件连接成RC正弦波振荡电路，如何连线？若要产生振荡频率为1kHz的正弦振荡输出，当电容C＝0.016μF时，电阻R应选多大？6.RC桥式正弦波振荡电路如图所示，已知R＝8.2kΩ，C＝0.01μF，R1＝4.3kΩ，Rp＝22kΩ，R3＝6.2kΩ。(1)标出运放的输入端极性；（2）估算振荡频率f0；（3）分析半导体二极管VD1和VD2的作用；（4）说明电位器Rp如何调节？五、评价学生完成测试工作页评价表学生姓名班级学号教师姓名