RC正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路
1. 技术指标
1.1 初始条件
直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具设计、组装、调试RC正弦波振荡电路电路，使其能产生幅度稳定的低频振荡。
1.2 技术要求
设计、组装、调试RC正弦波振荡电路电路，使其能产生幅度稳定的低频振荡
2. 设计方案及其比较
2.1 方案一
RC文氏电桥振荡器：电路结构：放大电路，选频网络，正反馈网络和稳幅环节四个部分。电路如图A所示：
图A RC文氏电桥振荡器原理图
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电路中噪声的电磁干扰就是信号来源，不过此频率信号非常微弱。这就要求振荡器在起振时做增幅振荡，既起振条件是|AF|>1。放大电路保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，本设计采用通用集成运放电路。
选频网络兼正反馈网络
RC串并联网络使电路产生单一的频率振荡，本设计要求产生500Hz的正弦波，采用RC串并联选频网络，中心频率f0=500 Hz，ω=1/RC,则f0=1/2πRC，故选取C=0.2uF,故R=1.6K另外还增加了R1和RF负反馈网络，合理的选择R1和RF可以保证环路增益大于一。
电压放大倍数A=1+(RF/R1), 因为产生振荡的最小电压放大倍数为3，所以RF>=2R1，通过仿真，我选择R1=5K,RF=20K的滑动电阻。
一开始波形失真很严重，当调到35%，就是大约7K时，出现失真很小的正弦波，测得周期为2.16ms，频率F=1000/2.16=463KH,误差较小，基本符合要求。仿真波形如下图B所示
图B RC文氏电桥振荡器仿真波形图
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作用是使输出信号的幅值稳定，本实验采用双向并联二极管作为稳幅电路。利用电流增大时二极管动态电阻减小，电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定。
2.2 方案二
RC移相振荡器
电路结构电：由反向输入比例放大器，电压跟随器，和三节RC相移网络组成。电路如图C所示：
图C RC移相振荡器原理图
电路原理：放大电路的相移为-180度，利用电压跟随器的阻抗变换作用减小放大电路输入电阻R1对RC相移网络的影响。为了满足相位平衡条件，要求反馈网络的相移为-180度，由RC电路的频率响应可知。一节RC电路的最大相移不超过正负90度，两节也不超过正负180度，而RC高通电路的频率也很低，此时输出电压已接近零，也不能满足振荡电路的相移平衡条件。对于三节RC电路，相移接近正负270度，有可能在一特定频率下满足条件，然后选取合理的器件参数，满足起振条件和振幅平衡条件，电路就会产生振荡。
起振条件：由电路的起振条件|AF|>1，经过计算可得|A|=(R2/R1)>=29时，电路产生振荡。本实验取R2=30K,R1=3K。
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2.3 方案三
双T选频网络振荡电路：其原理图如图D所示
图D双T选频网络振荡电路原理图
电路的振荡频率为f=1/5RC,起振条件是R一撇小于0.5R，|A|>1。
2.4 方案比较
RC文氏电桥振荡器
输出幅度稳定；非线性失真小；易于起振；易于调节，一般用于低频电路。
RC移相振荡器
移相式振荡电路的主要优点是结构比较简单，经济方便。但波形较差，调节不便，不够稳定，一般用于固定频率，要求不高的场合。
双T选频网络振荡电路
调频比较困难，适合产生单一频率的电路。
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3. 实验方案
RC文氏电桥振荡器
电路结构：放大电路，选频网络，正反馈网络和稳幅环节四个部分。电路如图E
图E RC文氏电桥振荡器
放大电路
电路中噪声的电磁干扰就是信号来源，不过此频率信号非常微弱。这就要求振荡器在起振时做增幅振荡，既起振条件是AF>1。放大电路保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，本设计采用通用集成运放电路。
选频网络兼正反馈网络
本电路选频网络兼正反馈网络为RC串并联网络使电路产生单一的频率振荡，本设计要求产生482Hz的正弦波，采用RC串并联选频网络，中心频率f0=482 Hz，ω=1/RC,则f0=1/2πRC，故选取C=0.033uF,故R=10k另外还增加了R1和RV1负反馈网络，合理的选择R1和RF可以保证环路增益大于一。电压放大倍数A=1+(RF/R1),因为产生振荡的最小电压放大倍数为3，所以RF>=2R1，我选择R1=10K,RV1=50K的滑动电阻。
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稳幅环节
作用是使输出信号的幅值稳定，本实验采用双向并联二极管作为稳幅电路。利用电流增大时二极管动态电阻减小，电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定。
4. 调试过程及结论
仿真和调试
一开始波形失真很严重，当调到35%，就是大约20K时，出现失真很小的正弦波，测得周期为2.14ms，频率f=1000/2.14=467.3Hz,误差较小，基本符合要求。仿真如图F所示
图F实验仿真图
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按照原理图，在面包板上连接好电路。如图G所示
图G实验连线图
然后插上正负15V电源，连接好地端，输出端接上示波器。先把滑动变阻器调到最大，然后慢慢调小。一开始的时候始终调节不出波形，后来经检查才发现有一个电阻接错地方，改正之后马上就出来波形了。最后调到20欧姆的时候出现失真较小的正弦波，此时频率为369HZ，波形如此H所示
图H实验波形图
设计结论
理论的频率为f0=1/2πRC,就算结果为480HZ,时间频率为369HZ,比理论值小。
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5. 心得体会
这次电路最主要的参考文献是模拟电子电路，我们是这个学期才开始学习的模电，学的时候很难，也很反感模电。有的时候甚至不知道学模电的意义何在，因为老师讲的几乎听不懂，后来直到要期末了才勉强一知半解，最后刚刚可以过关。可是经过这次实践才发现自己错了，模电真的很有用。这几天猛地扎进模电书里才了解了很多知识，才发现模电其实没有那么难，学以致用之后感觉还有点趣味，现在才发现模电的真正意义。
实验进行了两周左右，感觉难度不是特别大，花的时间也还正常，几乎没有影响期末的复兴，但是确实学会了很多东西，自己受益匪浅。
第一：我觉得从中学到了查找资料的方法，加强了自己自主学习的能力。面对这个实验，自己还是有很多东西不知道的，比如设计方案的详细原理，模电只是提供了基本原理，真正的实践方案还是自己到网上寻找资料，然后再加上自己的修改和取精，最后才能得出自己的东西。第二：在两周的实训中加强了自己的动手能力，学会了很多处理故障的办法和思想，也得到了不少快乐。与同学的交流和互助让我体会到了浓浓的同学感情，原来大学并不是我们感觉的那么冷漠，只是我们交流的机会太少了，感谢这次实训给我和同学一个很好交流的机会。另一方面书本的知识得到了巩固，实训中提高了自己对知识的兴趣。第三：我觉得最主要的是从中学到了书写标准报告的办法，第一次书写这么严格而标准的报告，感觉很多地方都不懂，通过一步步的摸索还是得到了不少东西，这对于以后我们的学习很有帮助。
两周的实训结束了，我希望以后更多的进行这样的实验，实训确实让我们学到很多书本之外的东西，很期待下一次实训。
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6. 参考文献
[1]吴友宇.模拟电子技术基础.北京：清华大学出版社，2009
[2]周新民.工程实践与训练教程.武汉：武汉理工大学出版社，2009
[3]刘原主编.电路分析基础.北京：电子工业出版社，2011
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RC正弦波振荡电路2.1 方案一
实验六 RC桥式正弦波振荡器
实验六RC桥式正弦波振荡器 一、实验目的 1．研究RC桥式振荡器中RC串、并联网络的选频特性。 2．研究负反馈网络中稳幅环节的稳幅功能。 3．掌握RC桥式振荡器的工作原理及调测技术。 二、实验原理 RC桥式振荡器的实验电路如图1所示。 图（b）Multisim仿真电路图 图1 RC桥式振荡器 该电路由三部分组成：作为基本放大器的运放；具有选频功能的正反馈网络；具有稳幅功能的负反馈网络。 1．RC串并联正反馈网络的选频特性。 电路结构如图2所示。一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈网络的反馈系数表达式： 1
2 RC j R C j R RC j R C j R C j R C j R Z Z Z V V F i F ωωωωωω++ ++=++=+==1111//11// 212 ()()RC j RC j RC j RC RC j RC j RC j RC j RC j RC j R C j RC j RC j R ωωωωωωωωωωωωω++=+-+=++=++++=131 2111112 2 令RC 10= ω，则上式为? ?? ? ??-+=ωωωω0031j F 由上式可得RC 串并联正反馈网络的幅频特性和相频特性的表达式和相应曲线（如图 3和图4所示）。 2 002 31 ? ?? ? ??-+=ωωωωF 3 arctg 0ω ωωωφ--=?F 图4 相频特性曲线 图3 幅频特性曲线
3 I I D1D1图5 由特性曲线图可知，当ω＝ω0时，正反馈系数达最大值为1/3，且反馈信号与输入信号同相位，即φF ＝0，满足振荡条件中的相位平衡条件，此时电路产生谐振ω＝ω0＝1/RC 为振荡电路的输出正弦波的角频率，即谐振频率f o 为 RC f o π21 = 当输入信号i V 的角频率低于ω0时，反馈信号的相位超前，相位差φF 为正值；而当输入信号的角频率高于ω0时，反馈信号的相位滞后，相位差φF 为负值。 2、带稳幅环节的负反馈支路 由上分析可知，正反馈选频网络在满足相位平衡的条件下，其反馈量为最大，是三分之一。因此为满足幅值平衡条件，这样与负反馈网络组成的负反馈放大器的放大倍数应为三倍。为起振方便应略大于三倍。由于放大器接成同相比例放大器，放大倍数需满足 VF A =1+31 ≥R R f ，故1 R R f ≥2。为此，线路中设置电位器进行调节。 为了输出波形不失真且起振容易，在负反馈支路中接入非线性器件来自动调节负反馈量，是非常必要的。方法可以有很多种。有接热敏电阻的，有接场效应管的（压控器件），本实验是利用二极管的非线性特性来实现稳幅的。其稳幅原理可从二极管的伏安特性曲线得到解答。如图5所示。 在二极管伏安特性曲线的弯曲部分，具有非线性特性。从图中可以看出，在Q 2点，PN 结的等效动态电阻为22Q di dv r D D d =；而在Q 1 点,PN 结的等效动态电阻为1 1Q di dv r D D d =；显然， 1d r >2d r ；也就是说，当振荡器的输出电压幅度增 大时，二极管的等效电阻减少，负反馈量增大，从而抑制输出正弦波幅度的增大，达到稳幅的目的。 通过R p 调节负反馈量，将振荡器输出正弦波控 制在较小幅度，正弦波的失真度很小，振荡频率接近估算值；反之则失真度增大，且振荡
RC正弦波振荡器设计实验
综合设计 正弦波振荡器的设计与测试 一．实验目的 1． 掌握运用Multisim 设计RC 振荡电路的设计方法 2． 掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理 3． 熟悉RC 正弦波振荡器的调试方法 4． 观察RC 参数对振荡器的影响，学习振荡器频率的测定方法 二．实验原理 在正弦波振荡电路中，一要反馈信号能够取代输入信号，即电路中必须引入正反馈；二要有外加 的选频网络，用以确定振荡频率。正弦波振荡的平衡条件为：.. 1AF = 起振条件为.. ||1A F > 写成模与相角的形式：.. ||1A F = 2A F n πψ+ψ=（n 为整数） 电路如图1所示： 1． 电路分析 RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成，图中RC 选频网络形成正反馈电路， 决定振荡频率0f 。1R 、f R 形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，1D 、2D 是稳幅元件。 该电路的振荡频率 ： 0f =RC π21 ① 起振幅值条件：311 ≥+ =R R A f v ② 式中 d f r R R R //32+= ，d r 为二极管的正向动态电阻 2． 电路参数确定 （1） 根据设计所要求的振荡频率0f ，由式①先确定RC 之积，即 RC= 21f π ③ 为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响，应使
R 满足下列关系式：i R >>R>>o R 一般i R 约为几百千欧以上，而o R 仅为几百欧以下，初步选定R 之后，由式③算出电容C 的值，然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求 （2） 确定1R 、f R ：电阻1R 、f R 由起振的幅值条件来确定，由式②可知f R ≥21R ， 通常 取f R =（2.1~2.5）1R ，这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。此外，为了减小输入失调电流和漂移的影响，电路还应满足直流平衡条件，即： R=1R //f R （3） 确定稳幅电路：通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实 现稳幅。图1中稳幅电路由两只正反向并联的二极管1D 、2D 和电阻3R 并联组成，利用二极管正向动态电阻的非线性以实现稳幅，为了减小因二极管特性的非线性而引起的波形失真，在二极管两端并联小电阻3R 。实验证明，取3R ≈d r 时，效果最佳。 三．实验任务 1．预习要求 （1） 复习RC 正弦波振荡电路的工作原理。 （2） 掌握RC 桥式振荡电路参数的确定方法 2． 设计任务 设计一个RC 正弦波振荡电路。其正弦波输出要求： （1） 振荡频率：接近500Hz 或1kHz 左右，振幅稳定，波形对称，无明显非线性失真 （2）* 振荡频率：50Hz~1kHz 可调，其余同（1） 四．实验报告要求 1． 简述电路的工作原理和主要元件的作用 2． 电路参数的确定 3． 整理实验数据，并与理论值比较，分析误差产生的原因 4． 调试中所遇到的问题以及解决方法 五．思考题 1． 在RC 桥式振荡电路中，若电路不能起振，应调整哪个参数？若输出波形失真应如何调整？ 2． 简述图-1中21D D 和的稳幅过程。 六．仪器与器件 仪器： 同实验2 单管 器件： 集成运算放大器μA741 二极管 1N4001 电阻 瓷片电容 若干
实验五RC正弦波振荡器
实验五RC正弦波振荡器 一．实验目的 1.学习文氏桥振荡器的电路结构和工作原理。 2.学习振荡电路的调整与测量振荡频率的方法。 二．电路原理简述 从电路结构上看，正弦波振荡器实质上是一个没有输入信号，但带有选频网络的正反馈放大器。它由选频网络和放大器两部分组成，选频网络由R、C串并联组成，故振荡电路称为RC振荡器，它可产生lHz--1MHz的低频信号。根据RC 电路的不同，可分为RC移项、RC串并联网络、双T选频网络等振荡器。 RC串并联网络(文氏桥)振荡器电路形式如图5—1所示。其原理为：图中的RC选频电路，若把Ui看成输入电压，把Uo看成输出电压，则只有当f=fo=1/2∏RC，Uo和Ui才能同相位。且在有效值上Uo=3Ui，对该振荡器电路而言．当电路满足振荡频率f=fo=1/2∏RC，且放大电路的放大倍数︳Au ︳>3时，就能产生一个稳定的正弦波电压Uo。 图5—1 RC串并联网络振荡器原理图 本实验采用两极共射极带负反馈放大器组成RC正弦波振荡器，实验电路如图5-2。 电路特点：改变RC则可很方便的改变振荡频率，由于采用两级放大及引入负反馈电路，所以能很容易得到较好的正弦波振荡波形。
其中：R F1=1kΩ，R W=150kΩ，增加Rf3=1kΩ,C2=C3=0.47μF，C7=C8=0.01μF，C1=10μF/25V，C E1= C E2=47μF/25V，R E1’=R E2’=10Ω，R F2=51Ω，R C1’=R E1”=120Ω，R C2=R S= R E2”=470 Ω，R B22=1kΩ，R B21=1.5kΩ，R B1=10kΩ，T1=T2=9013，外接电阻R=2kΩ，电容C=0.01μF， 三．实验设备 名称数量型号 1．直流稳压电源 1台 0～30V可调 2．低频信号发生器1台 3．示波器 1台 4．晶体管毫伏表 1只 5．万用表 1只 6．反馈放大电路模块 1块 ST2002 四. 实验内容与步骤 1. RC振荡电路的调整 1）按照图5-2电路原理，选用“ST2002反馈放大电路”模块，熟悉元件安装位置，开始接线,此电路中D和0V两点不要连接，检查连接的实验电路确保无误后，在稳压电源输出为12V的前提下对实验电路供电。 2）在A，B断开（无负反馈）情况下，调整放大器静态工作点，使其Vc1=8V左右，工作点调好后断开电源然后将A，B短接（引入负反馈），按照电路原理图接上R、C电阻和电容（选频网络），连接F,I两点，组成文氏振荡器。 3）用示波器观察输出波形，若无振荡波形可调节R F1，直至输出为稳定不失真的正弦波为止。 文氏振荡器的振荡频率f，满足下式fo =1/2∏RC 2.测量振荡频率及输出电压 ，在在E端用示波器观察输出的正弦波波形。然后用交流毫伏表测出输出电压V O 示波器上读出振荡频率的周期填入表5—1中，并与计算值相比较。 3.测量负反馈放大电路的放大倍数A vf。
RC振荡电路实验报告(特选资料)
广州大学学生实验报告 院（系）名称 物理与信息工程系 班别 姓名 专业名称 学号 实验课程名称 模拟电路实验 实验项目名称 RC 串并联网络（文氏桥）振荡器 实验时间 实验地点 实验成绩 指导老师签名 【实验目的】 1.进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件。 2.学会测量、调试振荡器。 【实验原理】 从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大器。若用R 、C 元件组成选频网络，就称为RC 振荡器， 一般用来产生1Hz ～1MHz 的低频信号。 RC 串并联网络（文氏桥）振荡器 电路型式如图6－1所示。 振荡频率 RC 21 f O π= 起振条件 |A &|＞3 电路特点：可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。 图6－1 RC 串并联网络振荡器原理图 注：本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC 正弦波振荡器。 【实验仪器与材料】 模拟电路实验箱 双踪示波器 函数信号发生器 交流毫伏表 万用电表 连接线若干
【实验内容及步骤】 1.RC 串并联选频网络振荡器 （1）按图6－2组接线路 图6－2 RC 串并联选频网络振荡器 （2）接通RC 串并联网络，调节R f 并使电路起振，用示波器观测输出电压u O 波形，再细调节R f ，使获得满意的正弦信号，记录波形及其参数，即，测量振荡频率，周期并与计算值进行比较。 （3） 断开RC 串并联网络，保持R f 不变，测量放大器静态工作点，电压放大倍数。 （4）断开RC 串并联网络，测量放大器静态工作点及电压放大倍数。（输入小信号：f=1KHz,峰峰值为100mV 正弦波）用毫伏表测量u i 、u 0 就可以计算出电路的放大倍数。 （5）改变R 或C 值，观察振荡频率变化情况。 将RC 串并联网络与放大器断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络，保持输入信号的幅度不变（约3V ），频率由低到高变化，RC 串并联网络输出幅值将随之变化，当信号源达某一频率时，RC 串并联网络的输出将达最大值（约1V 左右）。且输入、输出同相位，此时信号源频率为 2πRC 1 f f ο== 【实验数据整理与归纳】 （1）静态工作点测量 U B （V ） U E （V ） U C (V) 第一级 2.48 2.96 4.66 第二级 0.84 11.51 1.01 （2）电压放大倍数测量： u i (mV) u o (V) Av 788 2.80 3.60
实验六 RC正弦波振荡器的设计及调试
实验六 RC 正弦波振荡器的设计及调试 一、实验目的 1、进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件； 2、学会测量、调试振荡器。 二、实验原理 从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大电路。若用R 、C 元件组成选频网络，就称为RC 振荡器，一般用来产生1Hz ～1MHz 的低频信号。 1、RC 移相振荡器 电路型式如图8.1所示，选择R ＞＞R i 。 振荡频率：O f =起振条件：放大电路A 的电压放大倍数｜A ｜＞29 电路特点：简便，但选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。 频率范围：几Hz ～数十kHz 。 2、RC 串并联网络（文氏桥）振荡器 电路型式如图8.2所示。 振荡频率：12O f RC p = 起振条件：|A |＞3 电路特点：可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。 三、实验条件 1、12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 图8.1 RC 移相振荡器原理图 图8.2 RC 串并联网络振荡器原理图
4、频率计 5、直流电压表 6、3DG12×2或9013×2，电阻、电容、电位器等 四、实验内容 1、RC串并联选频网络振荡器 2、双T选频网络振荡器 3、RC移相式振荡器的组装与调试 五、实验步骤 1、RC串并联选频网络振 荡器 （1）按图8.4组接线路； （2）接通12V电源，调节 电阻，使得Vce1=7-8V， Vce2=4V左右。用示波器观察 图8.4 RC串并联选频网络振荡器有无振荡输出。若无输出或振 荡器输出波形失真，则调节Rf以改变负反馈量至波形不失真。并测量电压放大倍数及电路静态工作点。 （3）观察负反馈强弱对振荡器输出波形的影响。 逐渐改变负反馈量，观察负反馈强弱程度对输出波形的影响，并同时记录观察到 的波形变化情况及相应的Rf值。 （4）改变R（10KΩ）值，观察振荡频率变化情况； （5）RC串并联网络幅频特性的观察。 将RC串并联网络与放大电路断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC
模电实验_RC正弦波振荡器
实验六——正弦波振荡器发生器实验报告 一，实验目的 （1）学习运算放大器在对信号处理，变换和产生等方面的应用，为综合应用奠定基础。 （2）学习用集成运算放大器组成波形发生器的工作原理。 二，实验原理 波形的产生是集成运算放大器的非线性应用之一。常见的波形发生器有正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器和锯齿波发生器，每一种波形的产生方法都不是唯一的。 RC正弦波振荡器。 RC桥式震荡电路由两部分组成，即放大电路和选频网络。电路如图所示，选频网络由R,C元件组成，一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号，在放大电路中引入正反馈时，会产生自激，从而产生持续振荡，由直流电变为交流电。 若图中R1=R2=R，C1=C2=C，则电路的振荡频率为f0=1/2πRC。为使电路起振要求电压放大倍数Av满足Av=1+（RP+R4）/R3>3→Rp+R4>2R3。 三，实验内容 （1）用示波器观察Vo、Vc处的波形，记录波形并比较他们之间的相位关系。（2）用示波器测量Vo，Vc处波形的幅值和频率
（3）调节可变电阻Rp，用示波器观察输出电压Vp的变化情况。 （4）当T1=T2时，测量电阻Rp的大小，将理论值与实测值进行比较。 四，实验器材 （1）双路直流稳压电源一台 （2）函数信号发生器一台 （3）示波器一台 （4）万用表一台 （5）集成运算放大器两片 （6）电阻，电容，二极管，稳压管若干。 （7）模拟电路试验箱一台。 五，实验步骤 RC正弦波振荡器。 1）按图示连接号电路，检查无误后，接通±12V直流电源。 2）用示波器观察有无正弦波输出。 3）调节可变电阻Rp，使输出波形从无到有直至失真，绘制输出波形Vo，记录临界起振、正弦波输出及出现失真情况下的Rp值。 4）调节可变电阻Rp，分别测量以上三种情况下，输出电压vo和反馈电压vf的值并将结果记录到表3.4.2中，分析负反馈强弱对起振条件和输出波形的影响。 5）测量当R1=R2=10kΩ，C1=C2=0.01μF和R1=R2=10kΩ，C1=C2=0.02μF 两种情况下。输出波形的幅值和频率，计入表3.4.3中，并与理论值比较。 6）断开二极管D1，D2，重复步骤3）的内容，并将结果与步骤3）的结果进行比较。 六，实验数据及结果分析 RC正弦波振荡器 1）正弦波输出如图
模电实验_RC正弦波振荡器
实验六--- 正弦波振荡器发生器实验报告 一，实验目的 (1)学习运算放大器在对信号处理，变换和产生等方面的应用，为综合应用奠定基础。 (2)学习用集成运算放大器组成波形发生器的工作原理。 二，实验原理 波形的产生是集成运算放大器的非线性应用之一。常见的波形发生器有正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器和锯齿波发生器，每一种波形的产生方法都不是唯一的。 RC正弦波振荡器。 RC桥式震荡电路由两部分组成，即放大电路和选频网络。电路如图所示，选频网络由R,C元件组成，一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号，在放大电路中引入正反馈时，会产生自激，从而产生持续振荡，由直流电变为交流电。 若图中R1=R2=R 3= C2=C则电路的振荡频率为f0=1/2 n RC为使电路起振要求电压放大倍数Av满足Av=1+ ( RP+R4 /R3>3—Rp+R4>2R3 三，实验内容 (1) 用示波器观察Vo、Vc处的波形，记录波形并比较他们之间的相位关系 (2) 用示波器测量Vo, Vc处波形的幅值和频率 （3）调节可变电阻Rp,用示波器观察输出电压Vp的变化情况。
（4）当T仁T2时，测量电阻Rp的大小，将理论值与实测值进行比较 四,实验器材 1）双路直流稳压电源一台 2）函数信号发生器一台 3）示波器一台 4）万用表一台 5）集成运算放大器两片 6）电阻，电容，二极管，稳压管若干 7）模拟电路试验箱一台。 五，实验步骤 RC正弦波振荡器。 1）按图示连接号电路，检查无误后，接通土12V直流电源。 2）用示波器观察有无正弦波输出。 3）调节可变电阻Rp,使输出波形从无到有直至失真，绘制输出波形Vo,记录临界起振、正弦波输出及出现失真情况下的Rp值。 4）调节可变电阻Rp,分别测量以上三种情况下，输出电压vo和反馈电压vf的值并将结果记录到表3.4.2中，分析负反馈强弱对起振条件和输出波形的影响。 5）测量当R仁R2=10Q, 3= C2=0.0V F 和R仁R2=10Q, 3=。2=0.0卬F 两种情况下。输出波形的幅值和频率，计入表3.4.3中，并与理论值比较。 6）断开二极管D1, D2,重复步骤3）的内容，并将结果与步骤3）的结果进行比较。 六,实验数据及结果分析 RC正弦波振荡器 1 ）正弦波输出如图
RC正弦波振荡电路设计
RC 正弦波振荡电路设计 电气工程系 王文川 任务三 RC 正弦波振荡电路 一、RC 正弦波振荡器 任务描述 RC 正弦波振荡电路的描述 学习目标 RC 正弦波振荡电路的认识。
一、实验目的 1、进一步学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件 2、学会测量、调试振荡器 二、实验原理 从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大器。若用R、C元件组成选频网络，就称为RC 振荡器，一般用来产生1Hz～1MHz的低频信号。 1、 RC移相振荡器 电路型式如图12－1所示,选择R＞＞R i。 图12－1 RC移相振荡器原理图 振荡频率 起振条件放大器A的电压放大倍数｜｜＞29 电路特点简便，但选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。 频率范围几赫～数十千赫。 2、 RC串并联网络（文氏桥）振荡器 电路型式如图12－2所示。 振荡频率 起振条件 ||＞3 电路特点可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。 图12－2 RC串并联网络振荡器原理图
3、双T选频网络振荡器 电路型式如图12－3所示。 图12－3 双T选频网络振荡器原理图 振荡频率 起振条件 ||＞1 电路特点选频特性好，调频困难，适于产生单一频率的振荡。 注：本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器。 三、实验设备与器件 1、＋12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、频率计 5、直流电压表 6、 3DG12×2 或 9013×2 电阻、电容、电位器等 四、实验内容 1、 RC串并联选频网络振荡器 (1)(1)按图12－4组接线路 图12－4 RC串并联选频网络振荡器
RC正弦波振荡器实验
实验 RC 正弦波振荡器 一．实验目的 1． 掌握RC 正弦波振荡器的设计方法 2． 掌握RC 正弦波振荡器的调试方法 二．实验仪器及器件 集成运算放大器μA741 二极管 电阻 瓷片电容 若干 三．实验原理 振荡电路有RC 正弦波振荡电路、桥式振荡电路、移相式振荡电路和双T 网络式振荡电 路等多种形式。其中应用最广泛的是RC 桥式振荡电路， （如图 黑板上的图） 1． 电路分析 RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成，图中RC 选频网络形成 正反馈电路，决定振荡频率0f ，1R 、f R 形成负反馈回路，决定起振的幅值条件。 两个二极管起稳定作用（如波形） 该电路的振荡频率 0f = RC π21 (1) 起振幅值条件 311≥+=R R A f v (2) 式中 153f w R R k k =++， 若加二极管，此时153//f w d R R k k r =++ 此时d r 为二极管的正向动态电阻 2． 电路参数确定 （1）.确定1R 、f R 电阻1R 和f R 应由起振的幅值条件来确定，由式(2)可知f R ≥21R 通常取f R =（2.1~2.5）1R ，这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。 （2）.确定稳幅电路 通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实现稳幅。图中稳幅电路由两只正反向并联的二极管1D 、2D 和3k Ω 电阻并联组成，利用二极管正向动态电阻的非线性以实现稳幅，为了减小因二极管特性的非线性而引起的波形失真，在二极管两端并联小电阻3R 。实验证明，取3R ≈d r 时，效果最佳。 四、实验内容 1. 根据图形连接好电路，填写如下表格
实验十RC桥式正弦波振荡器
ni 2 3>7 741 Q 十4 9 +12V -0 Uo 实验十RC桥式正弦波振荡器 一、实验目的 1、学习RC桥式正弦波振荡电路的组成及振荡条件。 2、学会设计、调试RC桥式正弦波振荡电路和测量电路输出波形的频率、幅度。 1、预习RC桥式正弦波振荡电路的构成，工作原理、了解各元器件的作用。 2、RC桥式正弦波振荡电路的起振条件、频率的计算。 三、实验设备及仪器 智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。 四、实验内容及步骤 1、按图接线。该电路为RC桥式正弦波振荡电路，可用来产生频率可调、波形较好的正弦波。 电路由放大器和反馈网络组成。 预习要求 K2 K1 1 5 nu^i
图RC桥式正弦波振荡电路 2、有稳幅环节的文氏电桥振荡器 ① 将开关K1拨到1,此时R= R3= R4= 10k Q> C= C2 = Q=u F。接通电源，用示波器观察有无正弦波 电压V o输出。若无输出，可适当调节P1，使V o为无明显失真、稳定的正弦波。用示波器和毫伏表测量V。、V的峰-峰值、有效值和输出频率f。，并填入表和表中。 ② 3 —4 连接，5-6 连接，此时R= R = R4= 10k Q、C= C//C 2= G//C 4=卩F 时的V。波形, 要 求在波形不失真的情况下，用示波器和毫伏表测量V。、X的峰-峰值、有效值和输出 频率f。，填入表中。 3、无稳幅环节的文氏电桥振荡器 将开关K1拨到2，接通电源，调节P1,使V。输出正弦波无明显失真，用示波器和毫伏表测量V。、V f的峰一峰值、有效值和输出频率f。，填入表中。并与表进行比较。 表
RC正弦波振荡器方波产生电路实验
RC正弦波振荡器方波产生电路实验 姓名：张依依学号：201208010427 班别;计科4班 姓名：周婷婷学号：201208010428 班别;计科4班 一、实验目的： 1.了解选频网络的组成及其选频特性； 2.掌握RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件； 3.学会测量、调试选频网络和振荡器。 二、实验内容： 内容1： 1).关闭系统电源。按图3-1连接实验电路，输出端Uo接示波器。 2).打开直流开关，调节电位器RW，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘Uo的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的RW值，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。3).调节电位器RW，使输出电压Uo幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量输出电压Uo、反馈电压U+（运放③脚电压）和U-（运放②脚电压），分析研究振荡的幅值条件。 4).用万用表测量最大不失真振荡频率fO，并与理论值进行比较。 内容2： 1).关闭系统电源，连接电路。 2).打开信号发生器，用示波器观察U0的波形，调节RW输出方波。测量其幅值及频率，记录之。 3).改变RW的值，观察U0幅值及频率变化情况。改变RW测出频率
范围并记录。 4).关闭系统电源。利用已学的现有电路搭建三角波发生器。在实验报告中画出实验用电路图。 三、实验数据： 如下表;
方波——>三角波的电路图，R1 = R2 = R F= 10 kΩ，C = 0.47 μF。 四、思考题： 1、正弦波振荡电路中有几个反馈支路？各有什么作用？运放工作在什么状态？ 答：正弦波振荡电路有两个反馈支路。正反馈支路用于产生振荡，负反馈支路用于限幅，防止饱和失真。 2、电路中二极管为什么能其稳幅作用？断开二极管，波形会怎样变化？ 答：若电路中二极管能够正向导通，则它的正向压降基本保持不变，因此在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。3.如何设计一个占空比可调的方波发生器？ 答：对圈出来的地方做下改动就可以了。
西工大模电实验报告 文氏电桥振荡器
学号SB2010300784 姓名王星 RC文氏电桥振荡器 一、实验目的 1.学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件。 2.学会测量、调试振荡器。 二、实验原理 文氏电桥振荡器是一种较好的正弦波产生电路，适用于产生频率小于1MHz，频率范围宽，波形较好的低频振荡信号。 因为没有输入信号，为了产生正弦波，必须在电路里加入正反馈。 右图是用运算放大器组成的电路，图中R3,R4构成负反馈支路，R1，R2， C1，C2的串并联选频网络构成正反馈支路并兼作选频网络，二极管构成稳幅电路。调节电位器Rp可以改变负反馈的深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。二极管D1，D2要求温度稳定性好且特性匹配，这样才能保证输出波形正负半周对称，同时接入R4以消除二极管的非线性影响。 若R1=R2，C1=C2，则振荡频率为f0=1/2πRC，正反馈的电压与输出电压同相位，且正反馈系数为1/3。为满足电路的起振条件放大器的电压放大倍数AV> 3，其中AV = 1+R5/ =Rp+R4。由此可得出当R5>2R3时，可满足电路的自激振荡的振幅起振条件。在实际应用中R5应略大于R3，这样既可以满足起振条件，又不会因其过大而引起波形严重失真。
此外，为了输出单一的正弦波，还必须进行选频。由于振荡频率为 f0=1/2πRC，故在电路中可变换电容来进行振荡频率的粗调，可用电位器代替 R1，R2来进行频率的细调。 电路起振后，由于元件参数的不稳定性，如果电路增益增大，输出幅度将越来越大，最后由于二极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。反之，如果增益不足，则输出幅度减小，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。图中两个二极管主要是利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性，来自动调节负反馈深度。 三、实验内容 （1）按实验电路图连接好仿真电路。 （2）启动仿真，用示波器观测有无正弦波输出。若无输出，可调节Rp使V0为伍明显失真的正弦波，并观察V0的值是否稳定。记录起振、正弦波输出和临界失真情况下的Rp和V0有效值在表2.8-1中。 （3）保持其他参数不变，分别测量C1=C2=0.01μF和C1=C2=0.02μF两种情况下V0和Vf的有效值及频率，记录在表2.8-2中。 （4）若将两只二极管去掉，观察是否有不失真波形波形。 四、实验结果 表2.8-1
实验11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、预习要求 1.复习RC桥式振荡电路的工作原理 2.完成下列填空题 （1）图11-1中，正反馈支路是由 Rp1和C1 组成，这个网络具有恒压特性，要改变振荡频率，只要改变 Rp1 或 C1 的数值即可。 （2）图11-1中，1Rp和R1组成电压串联负反馈，其中 Rp2 是用来调节放大器的放大倍数，使Av 3. 四、实验内容 1.按图11-1接线 2.用示波器观察波形
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，该怎么办 （2）有输出但是出现明显失真，该如何解决 3. 用频率计测上述电路输出频率，若无频率计可按照图11-2接线，用示波器读数法测定，测出Vo 的频率F01并与计算值比较 4. 改变振荡频率 在试验箱上设法使文氏桥电容C1=C2=. 注意：改变参数前，必须先关断试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。 由于A 要大于3，即Rp2大于4K Ω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。 无输出和输出失真都与放大倍数A 有关，A 小不起振，A 大则输出失真，调节电位器来调整放大倍数A 理论z 58.7921f o H RC ≈=π经测量F01=，Vo=。 理论z 15.15921f o H RC ≈=π，经测量实际fo=，Vo=20v
rc正弦波振荡器实验报告
rc正弦波振荡器实验报告 《RC正弦波振荡器》 实验内容一: 1.1、关闭系统电源。按图1-1连接实验电路，输出端Uo接示波器。 1.2打开直流开关，调节电位器RW，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘Uo的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的RW值，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。 1.3.电位器RW，使输出电压Uo幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量输出电压Uo、反馈电压U+(运放?脚电压)和U-(运放?脚电压)，分析研究振荡的幅值条件。 1.4.器振荡频率fO，并与理论值进行比较。
图1-1 实验结果: 1.2 正弦波输临界起振失真情况出 RW值(Ω) 15.8221 17.3492 18.4209 对应图形图1-2 图1-3 图1-4 负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响: 解: RC桥式振荡器要求放大器的放大倍数等于3，如果负反馈较弱，放大倍数就过大使波形失 真;负反馈太强使放大倍数小于或等于3，则起振困难或工作不稳定。 图1-2
图1-3 图1-4 1.3 输出电压Uo幅值最大且不失真时输出波波形图见图1-5 输出电压反馈电压U+ 反馈电压U- Uo 7.0915V 2.0359V 2.4730V 幅值平衡条件 总增益大于1，可以产生振荡，但是，输出信号会越来越大，最后收器件电源电压限制，输出被限幅，输出波形会有畸变。因此，幅值平衡条件是总增益=1。 图1-5 1.4 测量值理论值误差 振荡频率1.573 1.500 5% f(kHz) 思考题
1、正弦波振荡电路中有几个反馈支路,各有什么作用,运放工作在什么状态, 2、电路中二极管为什么能其稳幅作用,断开二极管，波形会怎样变化, 解:1. 正弦波振荡电路中有一个正反馈支路，一(三,)个负反馈支路。 2. (1)二极管控制电路增益，实现稳幅。二极管决定稳幅控制电路的控制力度，即决定了控制电压每变化1个单位引起的Io变化量，直接影响反馈电路的增益。稳幅环节是利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现的，二极管要求采用温度稳定性好且特性匹配的硅管，以保证输出正、负半周波形对称;R4的作用是削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。 负反馈电路中有两个二极管，它们的作用是稳定输出信号的幅度。也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度，以稳定振幅，如:热敏电阻、场效应管等。 (2)若断开二极管，波形会变得极不稳定。 实验内容二: 2.1、关闭系统电源，连接电路。 2.2、打开信号发生器，用示波器观察U0的波形，调节RW输出方波。测量其幅值及频率，记录之。 2.3、改变RW的值，观察U0幅值及频率变化情况。改变RW测出频率范围并记录。 2.4、关闭系统电源。利用已学的现有电路搭建三角波发生器。在实验报告中画出实验用电路图。