文氏桥振荡电路仿真分析

文氏桥电路产生正弦波,方波要点

电子线路课程设计 院部： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：

电子线路课程设计任务书姓名班级指导老师

目录 目录 (1) 第1章引言 (1) 第2章基本原理 (2) 2.1基本文氏振荡器 (2) 2.2振荡条件 (2) 第3章参数设计及运算 (4) 3.1结构设计 (4) 3.2参数计算 (5) 第4章仿真效果与实物 (8) 心得体会 (9) 参考文献 (9)

第1章引言 无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。

第2章 基本原理 2.1 基本文氏振荡器 基本文氏电桥反馈型振荡电路如图1所示，它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成，施加正反馈就产生振荡。运算放大器施加负反馈就为放大电路的工作方式，施加正反馈就为振荡电路的工作方式。图中电路既应用了经由R 3和R 4的负反馈，也应用了经由串并联RC 网络的正反馈。电路的特性行为取决于是正反馈还是负反馈占优势。 图2-1 将这个电路看作一个同相放大器，它对V p 进行放大，其放大倍数为 o 3p 4 V R A 1V R = =+ 在这里为了简化我们假设运算放大器是理想的。令，R 1=R 2=R,C 1=C 2=C 。反过来，V p 是由运算放大器本身通过两个RC 网络产生的，其值为V P =[Z P /(Z P +Z 1)]V o 。式中Z p =R ∥﹙1/j2πfC ﹚， Z 1/2s R j fC π=+。展开后可以得到 ()()o p 00V 1V 3//B jf j f f f f = = +- 上式中 01/2f fC π=。信号经过整个环路的总增益是()T jf AB =或者表示为

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第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件，讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称（OCL）功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中，Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用，受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表，将元器件和仪器集合为一体，是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interactive Image T echnologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench（电子工作台，简称EWB），以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进行了较大变动，名称改为Multisim（多功能仿真软件）。 IIT后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim 经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面，包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

1KHZ桥式正弦波振荡器电路的设计与制作

目录 摘要 (2) 1．系统基本方案 (2) 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 (2) 1.2. 运算放大器的选择 (3) 1.3最终的方案选择 (3) 2.正弦波发生器的工作原理 (3) 2.1正弦波振荡电路的组成 (3) 2.1.1 RC选频网络 (3) 2.1.2放大电路 (6) 2.1.3正反馈网络 (6) 2.2产生正弦波振荡的条件 (6) 2.3.判断电路是否可能产生正弦波的方法和步骤 (7) 3．系统仿真 (7) 4．结论 (8) 参考文献： (11) 附录 (13)

1KHZ 桥式正弦波震荡器电路的设计与制作 摘要 本设计的主要电路采用文氏电桥振荡电路。如图1-1文氏桥振荡电路由放大电路和选频网络两部分组成,施加正反馈就产生振荡，振荡频率由RC 网络的频 率特性决定。它的起振条件为： ，振荡频率为： 。运算放大 器选用LM741CN,采用非线性元件（如温度系数为负的热敏电阻或JFET ）来自动调节反馈的强弱以维持输出电压的恒定，进而达到自动稳幅的目的，这样便可以保证输出幅度为2Vp-p ；而频率范围的确定是根据式RC f π21 0= 以及题目给出的频 率范围来确定电阻R 或电容C 的值，进而使其满足题目的要求。 关键词：文氏电桥、振荡频率、LM741CN 1．系统基本方案 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 本设计选用文氏电桥振荡电路。

图1 RC 桥式振荡电路 这种电路的特点是：它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成，施加正反馈就产生振荡。振荡频率由RC 网络的频率特性决定。它的起振条件为： 12R R f > 。它的振荡频率为：RC f π21 0= 。 1.2. 运算放大器的选择 考虑到综合性能和题目要求的关系这里我们选用LM741CN 作为运算放大。 1.3最终的方案选择 文氏电桥振荡电路适用的频率范围为几赫兹到几千赫兹，可调范围宽，电路简单易调整，同时波形失真系数为千分之几。很适合我们题目的要求。故采用文氏电桥振荡电路. RC 文氏电桥振荡电路是以RC 选频网络为负载的振荡器. 这个电路由两部分组成，即放大电路和选频网络。放大电路由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。而选频网络则由Z1、Z2组成，同时兼做正反馈网络。 2正弦波发生器的工作原理 2.1正弦波振荡电路的组成 放大电路 选频网络 正反馈网络 2.1.1 RC 选频网络

稳幅文氏电桥正弦波发生器说课讲解

* 课程设计报告 题目：文氏电桥正弦波振荡 学生姓名：** 学生学号：*** 系别：电气信息工程学院专业：通信工程 届别：2014届 指导教师：** 电气信息工程学院制 2013年5月

文氏电桥正弦波振荡 学生：** 指导教师：** 电气信息工程学院通信工程专业 1 课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 1. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 3. 进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 1.2 课程设计的要求 （1）熟悉multisim的使用方法，掌握文氏电桥正弦波振荡原理，以此为基础在软件中画出电路图。 （2）绘制出文氏电桥正弦波振荡的波形，观察其波形，通过对分析结果来加强对其原理的理解。 （3）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。 1.3 课程设计的研究基础（设计所用的基础理论） 以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。 在自控、测量、无线电通讯、测量等技术领域中,需用到波形发生器,较常用的是正弦波振荡器和多谐振荡器两大类。采用Multisim10仿真软件对正弦波振荡器进行仿真,该软件是NI 公司下属的Electronics WorkbenchGroup 发布的交

电路仿真软件的使用方法

电路仿真软件的使用方法

河南机电高等专科学校软件实习报告 系部：电子通信工程系 专业：应用电子技术 班级：应电111 学生姓名： xxx 学号： xxxxxxxx

201x年xx月xx日 实习任务书 1．时间：201x年xx月xx日～201x年xx月xx日 2. 实训单位：河南机电高等专科学校 3. 实训目的：学习电路仿真软件的使用方法 4. 实训任务： ①了解电路仿真与EDA技术的基础常识； ②了解电路仿真软件的作用及其特点； ③了解软件仿真结果与实际电路结果的异同； ④熟悉电路仿真软件的界面，能熟练的在电路仿真软件环境中绘制电路图； ⑤能够使用电路仿真软件的各种分析功能对电路进行软件仿真； ⑥会使用电路仿真软件中的虚拟仪器对电路进行数据和波形等的测量； ⑦作好实习笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决； ⑧联系自己专业知识，体会本软件的具体应用，总结自己的心得体会； ⑨参考相关的的书籍、资料，认真完成实训报告。

软件实习报告 前言：经过半学期深入地学习基础电路知识，我们终于有机会学习电路仿真用软件设计并检验电路，深入的理解电路定理，增加我们对专业的兴趣，增强我们的实际动手操作能力。 实习报告: 实验一、戴维南定理和诺顿定理的研究 一、实验目的 1、求出一个已知网络的戴维南等效电路。 2、求出一个已知网络的诺顿等效电路。 3、验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。

二、实验器材 直流电压源 1个 电压表 1个 电流表 1个 电阻 3个 万用表 1个 三、实验原理及实验电路 任何一个具有固定电阻和电源的线性二端网络，都可以用一个串联电阻的等效电压源来代替，这个等效电压源的电压等于原网络开路时的端电压U oc ，或用一个并联电阻的等效电流源来代替，这个等效电压源的电压等于原网络开路时的端电压I sc 。下图电路中负载为RL ，试用EWB 仿真测得到除去负载后的二端网络的开路电压、短路电流以及等效电阻大小。 0.5Ω RL=0.25Ω

文氏桥振荡电路

文氏桥振荡电路的设计与测试 电子工程学院 一、实验目的 1.掌握文氏桥振荡电路的设计原理 2.掌握文氏桥振荡电路性能的测试方法 二、实验预习与思考 1.复习应用集成运放实现文氏振荡桥电路的原理 2.设计文氏桥振荡电路，实现正弦信号的产生，并设计实验报告，记录实验数据。 3.文氏桥振荡电路中，D 1、D 2是如何稳定幅的？ 三、实验原理 如图1所示，RC 文氏桥振荡电路其中RC 串，并联电路构成真反馈支路，并起选频作用，R 1、R 2、R W 及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。调节R W 可改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件与改变波形。利用两个反向的并联二极管D 1、D 2要求特性匹配，以确保输出波形正，负半周期对称。R 3的接入是为了消弱二极管死区的影响，改善波形失真。 电路的振荡频率：01 2f RC π= 图1 文氏桥振荡电路 起振的幅值条件：1 13f f R A R =+ ≥

调整R W，使得电路起振，且失真最小。改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。 四、实验内容 1.文氏桥振荡器的实现 根据元件，应用集成运放设计并搭建实现文氏桥振荡电路，调节电路中参数使得电路输出从无到有，从正弦波到失真。定量地绘出正弦波的波形，记录起振时的电路参数，分析负反馈强弱规律对起振条件及输出波形的影响。并记录出最大不失真输出时的振幅。 1.当Rw=550Ω时电路开始拥有输出波形； 2.当增加Rw的值时，振幅逐渐增加；且当Rw=750Ω时，输出波形开始出现失真，此时的正弦波振幅为8.569，周期为约2.188ms

3.当继续增加Rw的值时，失真将加剧，如下两图所示： 此时Rw=10kΩ

文氏电桥正弦波发生器

目录 第1章摘要 (2) 第2章引言 (2) 第3章基本原理 (2) 3.1 基本文氏振荡器 (2) 3.2 振荡条件 (4) 第4章参数设计及运算 (5) 4.1 结构设计 (6) 4.2 参数计算 (7) 第5章结论 (9) 心得体会 (11) 参考文献 (11)

第1章摘要 本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。 第2章引言 无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。 第3章基本原理 3.1 基本文氏振荡器 基本文氏电桥反馈型振荡电路如图1所示，它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成，施加正反馈就产生振荡。运算放大器施加负反馈就为放大电路的工作方式，施加正反馈就为振荡电路的工作方式。图 中电路既应用了经由R 3和R 4 的负反馈，也应用了经由串并联RC网络的正反馈。 电路的特性行为取决于是正反馈还是负反馈占优势。

图1 将这个电路看作一个同相放大器，它对V p 进行放大，其放大倍数为 o 3p 4 V R A 1V R = =+ 在这里为了简化我们假设运算放大器是理想的。令，R 1=R 2=R,C 1=C 2=C 。反过来， V p 是由运算放大器本身通过两个RC 网络产生的，其值为V P =[Z P /(Z P +Z 1)]V o 。式中Z p =R ∥﹙1/j2πfC ﹚，Z 1/2s R j fC π=+。展开后可以得到 ()()o p 00V 1V 3//B jf j f f f f = = +- 上式中01/2f fC π=。信号经过整个环路的总增益是()T jf AB =或者表示为 ()()34 001/3//R R T jf j f f f f += +- 这是一个带通函数，因为它在高频和低频处均趋于零。它的峰值出现在0f f =处，其值为 ()34 1/3R R T jf += ()T jf 为实数表明了一个频率为 0f 的信号经过环回路一周后，其净相移为零。 根据()T jf 的大小，可有三种不同的可能性：

AltiumDesigner中的电路仿真

今天看了下Altium Designer的电路仿真功能，发现它还是蛮强大的，按着help里面的文档《TU0106 Defining & running Circuit Simulation 》跑了一下，觉得还行，所以就把这个文档翻译下。。。。。 其中包含了仿真功能的介绍，元件仿真模型的添加与修改，仿真环境的设置，等等。本人对SPICE仿真了解的不多，里面涉及到SPICE的文件如果有什么错误，欢迎提出！ 一、电路仿真功能介绍 Altium Designer的混合电路信号仿真工具，在电路原理图设计阶段实现对数模混合信号电路的功能设计仿真，配合简单易用的参数配置窗口，完成基于时序、离散度、信噪比等多种数据的分析。Altium Designer 可以在原理图中提供完善的混合信号电路仿真功能 ,除了对XSPICE 标准的支持之外，还支持对Pspice模型和电路的仿真。 Altium Designer中的电路仿真是真正的混合模式仿真器，可以用于对模拟和数字器件的电路分析。仿真器采用由乔治亚技术研究所（GTRI）开发的增强版事件驱动型XSPICE仿真模型，该模型是基于伯克里SPICE3代码，并于且SPICE3f5完全兼容。 SPICE3f5模拟器件模型：包括电阻、电容、电感、电压/电流源、传输线和开关。五类主要的通用半导体器件模型，如diodes、BJTs、JFETs、MESFETs和MOSFETs。 XSPICE模拟器件模型是针对一些可能会影响到仿真效率的冗长的无需开发局部电路，而设计的复杂的、非线性器件特性模型代码。包括特殊功能函数，诸如增益、磁滞效应、限电压及限电流、s域传输函数精确度等。局部电路模型是指更复杂的器件，如用局部电路语法描述的操作运放、时钟、晶体等。每个局部电路都下在*.ckt文件中，并在模型名称的前面加上大写的X。 数字器件模型是用数字SimCode语言编写的，这是一种由事件驱动型XSPICE模型扩展而来专门用于仿真数字器件的特殊的描述语言，是一种类C语言，实现对数字器件的行为及特征的描述，参数可以包括传输时延、负载特征等信息；行为可以通过真值表、数学函数和条件控制参数等。它来源于标准的XSPICE代码模型。在SimCode中，仿真文件采

文氏桥振荡电路

文氏桥振荡电路 一、问题背景 将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。 RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端 之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。 文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。 二、问题简介 由文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1 所示。（1）若取R1=15kΩ，试分析该振荡电路的起振条件（R f的取值）；（2）仿真观察R f取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形； 图1 由文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图

（3）若在反馈回路中加入由二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。也可同时改变R f和R2的值。 图2 加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图 三、理论分析 （1）由图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。 图3 文氏选频网络

图中o U 是运放的输出量，f U 是反馈量。为了能够使电路振荡起 来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下o U 和 f U 同 相。 那么，当信号频率很低时，有 1R C ω>> 故将会有f U 的相位超前o U 的相位，当频率接近0时，相位超前接近于 90度。相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得出 f U 的 相位滞后o U 的相位几乎-90度。 所以，在信号频率由0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。下面就具体来求解此振荡频率。 由反馈系数 1//11//f o R U j C F U R R j C j C ωωω==++ 整理可得 1 13()F j CR CR ωω=+- 若电路的信号频率为f ，令特征频率 01 2f RC π= 代入F 的表达式，可以得到 001 3()F f f j f f =+-。

文氏电桥正弦波振荡电路

文氏电桥正弦波振荡电路(2007-05-22 09:33:33) (这是一个很基本也很简单的电路，但很多细节的东西还值得去仔细研究，那次小组会面对老师的提问我没能讲清楚，没有被批评的够惨，但我的确认识到了自己的不足，下来后我好好把这个电路研究了一下，总结出了这些知识。希望所有的同行在做一个项目的时候，不能为了完成任务而去做，有的东西有必要把细节的东西好好研究一下，多问几个为什么，这样才能真正的学到东西，积累经验，在掌握好基础知识的基础上再研究新问题，那才是真正意义上的科研。可能下面的总结会有遗漏之处，欢迎大家提出问题，共同学习。) 文氏电桥正弦波振荡电路 （2007.4.27总结） 一、振荡原理 如上图所示，信号Xi经过一个放大环节A放大后得到放大信号Xo=A*Xi。 如果在上图中加一个反馈环节，如下图所示： Xo经过反馈环节F后得到反馈信号Xf=A*F*Xi。当反馈信号Xf与输入信号Xi幅值和相位都相同时，即以Xf作为输入Xi，则可以在输出端维持原有的信号Xo，也就是自激。所以，要使得上图中的系统平衡，则应有A*F=1。 即|A*F|=1（幅度平衡条件） 且Ψa+Ψf=2*n*PI （n为整数）Ψa和Ψf分别为A、F的幅角，此式说明反馈环节F 是一个正反馈。

A*F=1是振荡平衡的条件，也就是可维持等幅振荡输出；如果A*F<1，则电路的振荡输出将越来越小，直到停止振荡；如果A*F>1,振荡电路的输出将越来越大，直到电路中器件达到饱和或者截止。所以电路维持等幅振荡的唯一条件是A*F=1。 二、振荡的建立和稳定 前面讨论的自激振荡条件，是假设先给振荡电路的放大环节有一个外加的输入信号。但实际振荡电路一般不会外加激励信号。 对于一个正弦波振荡器来说，有一个选频网络，所以振荡电路只可能在某一个频率f0下满足相位平衡的条件（在后面的内容中将会对此做详细的叙述）。放大电路中存在噪声或干扰（例如接通直流电源时电路中就会产生电压或者电流的瞬变过程），它的频谱范围很广，必然包括振荡频率的分量。这些噪声和干扰经过选频网络选频后，只有f0这一频率分量满足相位平衡条件，只要此时A*F>1则可以增幅振荡，将此信号放大，建立起振荡。而除了 f0之外的其他频率的分量则衰减。 所以电路起振的条件为A*F>1且Ψa+Ψf=2*n*PI（n为整数）。除了要求电路的相位满足条件之外还要满足|A*F|>1。 从A*F>1到A*F=1：接通电源后，频率为f0的分量将逐渐增大，当幅值达到一定程度后，放大环节的非线性期间就会接近甚至进入非线性工作区（饱和区或者截止区），这时候放大增益A将逐渐下降，输出波形产生失真，所以经过选频网络后其输入也将随之下降。形成失真振荡。所以为了避免失真振荡，应尽量避免放大器件进入非线性工作区。解决办法是在放大器件在没有进入非线性工作期前加稳幅环节，使A*F从大于1逐渐减小到1，从而达到稳幅振荡的目的。 三、文氏电桥振荡电路

RC文氏电桥振荡电路知识分享

R C文氏电桥振荡电路

RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示，RC串并联网络是正反馈网络，由运算放大器、R3和R4负反馈网络构成放大电路。 C1R1和C2R2支路是正反馈网络，R3R4支路是负反馈网络。C1R1、C2R2、R3、R4正好构成一个桥路，称为文氏桥。 图1 RC文氏电桥振荡器 RC串并联选频网络的选频特性 RC串并联网络的电路如图2所示。RC串联臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。 图2 RC串并联网络 RC串并联网络的传递函数为

式（1） 当输入端的电压和电流同相时，电路产生谐振，也就是式（1）是实数，虚部为0。令式（1）的虚部为0，即可求出谐振频率。 谐振频率 对于文氏RC振荡电路，一般都取R=R1 = R2，C=C1 = C2时，于是谐振角频率: 频率特性幅频特性 相频特性 文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。

(a) 幅频特性曲线 (b) 相频特性曲线 图3 RC串并联网络的频率响应特性曲线 反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数 当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数 此时反馈系数 与频率f0的大小无关，此时的相角 jF=0°。文氏RC振荡电路可以通过双连电位器或双连电容器来调节振荡电路的频率，即保证R=R1 = R2，C=C1 = C2始终同步跟踪变化，于是改变文氏桥RC振荡电路的频率时，不会影响反馈系数和相角，在调节频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。 根据振荡条件丨AF丨＞1，在谐振时，放大电路的电压增益应该Au=3。由图1可知，RC串并联网络的反馈信号加在运算放大器的同相输入端，运算放大器的电压增益由R3和R4确定，是电压串联负反馈，于是应有 振荡的建立和幅度的稳定 振荡的建立 所谓振荡的建立，就是要使电路自激，从而产生持续的振荡输出。由于电路中存在噪声，噪声的频谱分布很广，其中也包括f0及其附近一些频率成分。由于噪声的随机性，有时正有时负，有时大一些有时小一些。为了保证这种微弱的信号，经过放大通过正反馈的选频网络，使输出幅度愈来愈大，振荡电路在起振时应有比振荡稳定时更大一些的电压增益，即丨AF丨＞1，所以Au f＞3，丨AF丨＞1称为起振条件。 通过热敏元件稳定输出幅度 加入R3、R4支路，电路是串联电压负反馈，其放大倍数

文氏电桥正弦波振荡电路

文氏电桥正弦波振荡电路 （2007.4.27总结） 一、振荡原理 如上图所示，信号Xi经过一个放大环节A放大后得到放大信号Xo=A*Xi。 如果在上图中加一个反馈环节，如下图所示： Xo经过反馈环节F后得到反馈信号Xf=A*F*Xi。当反馈信号Xf与输入信号Xi幅值和相位都相同时，即以Xf作为输入Xi，则可以在输出端维持原有的信号Xo，也就是自激。所以，要使得上图中的系统平衡，则应有A*F=1。 即|A*F|=1（幅度平衡条件） 且Ψa+Ψf=2*n*PI（n为整数）Ψa和Ψf分别为A、F的幅角，此式说明反馈环节F是一个正反馈。 A*F=1是振荡平衡的条件，也就是可维持等幅振荡输出；如果A*F<1，则电路的振荡输出将越来越小，直到停止振荡；如果A*F>1,振荡电路的输出将越来越大，直到电路中器件达到饱和或者截止。所以电路维持等幅振荡的唯一条件是A*F=1。 二、振荡的建立和稳定 前面讨论的自激振荡条件，是假设先给振荡电路的放大环节有一个外加的输入信号。但实际振荡电路一般不会外加激励信号。

对于一个正弦波振荡器来说，有一个选频网络，所以振荡电路只可能在某一个频率f0下满足相位平衡的条件（在后面的内容中将会对此做详细的叙述）。放大电路中存在噪声或干扰（例如接通直流电源时电路中就会产生电压或者电流的瞬变过程），它的频谱范围很广，必然包括振荡频率的分量。这些噪声和干扰经过选频网络选频后，只有f0这一频率分量满足相位平衡条件，只要此时A*F>1则可以增幅振荡，将此信号放大，建立起振荡。而除了f0之外的其他频率的分量则衰减。 所以电路起振的条件为A*F>1且Ψa+Ψf=2*n*PI（n为整数）。除了要求电路的相位满足条件之外还要满足|A*F|>1。 从A*F>1到A*F=1：接通电源后，频率为f0的分量将逐渐增大，当幅值达到一定程度后，放大环节的非线性期间就会接近甚至进入非线性工作区（饱和区或者截止区），这时候放大增益A将逐渐下降，输出波形产生失真，所以经过选频网络后其输入也将随之下降。形成失真振荡。所以为了避免失真振荡，应尽量避免放大器件进入非线性工作区。解决办法是在放大器件在没有进入非线性工作期前加稳幅环节，使A*F从大于1逐渐减小到1，从而达到稳幅振荡的目的。 三、文氏电桥振荡电路 1.选频网络

仿真分析步骤

例２：以Ｐ２１４例３.２.１说明仿真过程。 仿真分析步骤（Ｐ２１４例３.２.１） １、选择菜单：放置（Place）＼元件（Component）… 数据库（Database）：主数据库（Master Database）组（Group）：电源（Sources） 系列（Family）：电源（POWER_SOURCES） 元件（Component）：直流电压源（DC_POWER），单击ＯＫ按钮。 Ctrl+M设置属性后放置（或放置后，双击该元件设置属性）： 在参数（value）属性页中V oltage(Ｖ)选２V，单击ＯＫ（确定）按钮。 同法放置接地：GROUND， 同法放置直流电压源：DC_POWER为４Ｖ。 在value属性页中V oltage(RMS)选４V。 同法放置直流电流源：系列（Family）：电源（SIGNAL_CURRENT_SOURCES） 元件（Component）：DC_CURRENT为３Ａ。 双击该元件，在参数（value）属性页中Current(A)选２V，单击ＯＫ（确定）按钮。 同法放置直流电流源：DC_CURRENT为２Ａ。 ２、选择菜单：放置（Place）＼元件（Component）… 数据库（Database）：主数据库（Master Database）组（Group）：Basic 系列（Family）：RESISTOR 元件（Component）：１Ω，单击ＯＫ按钮。 Ctrl+M设置属性后放置（或放置后，双击该元件设置属性）： 在参数（value）属性页中Resistance选２Ω（Ohm），单击ＯＫ（确定）按钮。 按Ctrl+R旋转９００。 同法放置其余电阻。 ３、选择菜单：放置（Place）＼导线（Wire） 连线如图所示，在需要的地方放置节点：放置（Place）＼节点（Join）。 ４、选择菜单“仿真（Simulate）/分析（Analyses）/ 直流工作点分析（DC Operation Point Analysis）”，弹出图3.2.5 所示分析参数设置对话框，“输出（Output variables）”用于选择所 要分析的结点、电源和电感支路。“电路变量（Variables in circuit）”栏中列出了电路中可以

实验七 文氏桥正弦振荡器

实验七 文氏桥正弦振荡器 一、 实验目的 1．掌握振荡条件和稳幅措施。 2．研究文氏桥网络的选频特性和传输特性。 3. 学习文氏桥振荡器的调试与测试技术。 二、 实验原理 1. 振荡器的振荡条件 振荡过程是一个正反馈过程，振荡常常是一个微扰引起的，如果这个微扰经过反馈，弱于原输入的讯号，循环一次减弱一次，直至消亡，即为负反馈或环增益小于1, 无法起振。如果经过反馈后的信号强于原来的输入讯号，循环一次增强一次，振幅越来越大，直至晶体管的非线性或外部稳幅系统限制了它的振幅为止。我们把这个放大与反馈的过程表达为 ? ? F A ，即称为环路增益，简称环增益。电压放大倍数?A 与反馈系数? F 都是复数： A F j j e A A e F F φφ? ? ? ? == 7-1 ??F A =) (F A j e F A φφ+? ? 7-2 令 A A =? ， F F =? ，因此 起振条件有两个： 振幅条件： 1>AF (6-3) 相位条件：2 n=0,1,2A F n φφπ+= (6-4) 起振以后，振幅逐渐增大，但由于晶体管的非线性或稳幅系统起控，A 逐渐变小，达到一个平衡状态，此时1=AF ，所以振荡器的振幅平衡条件为： 1=AF (6-5) A 与F 都是频率的函数，在某个频率上，这两个条件都满足了，这个频率便是振荡器的

振荡频率。 2. 文氏桥正弦振荡器 文氏桥振荡器是低频振荡器中最常见的一种电路。它使用的元件只需电阻、电容，而不需要难于制作的电感元件，且波形比较好，故得到广泛应用。文氏桥原是电学中的交流电桥，用来测量电容的容量，以及交流电频率的电桥。原名是维恩电桥（Wien Bridge ），我国简称为文氏桥。 这个电桥的电路如图7-1（a ）所示 图7-1 文氏电桥 如果电桥的R 1＝R 2＝R ，C 1＝C 2＝C ，R 4＝2R 3，那么从A 、C 两端输入一个频率为：12f R C π=的正弦波电压，B 、D 两端的电压便为零。 我们可以将这个桥路分解为图7-1（b ）与7-1（c ）两个网络。网络（b ）具有以下的传输函数F b (j ω)： ) 1 (11 )(2 1121 22 1R C R C j C C R R V V j F F i o b c ???- +++= = =? ? ? (6-6) 上式仅在2112 1 0C R C R ωω- =时，F(j ω)才能成为实数，此时的ω0为： 021012 1 C R C R ωω= 有 2 01212 1 C C R R ω= (6-7) 如果选R 1＝R 2＝R ，C 1＝C 2＝C ，（6-7）式可以简化为： 01R C ω= 或RC f π210= (6-8) 此时的F b 为极大值： 3 1)(==o b bm F F ? (6-9) 由于虚部为零，故此时的相位为

集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器

厦门大学电子线路实验报告 实验名称：实验十一、集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器系别： 班号： 学生学号： 学生姓名： 实验时间：2014年 9 月 25 日 报告完成时间：2014年 9 月 27日 指导教师意见：

实验十一 集成运算放大器组成的RC 文氏电桥振荡器 一、 实验目的 1、 掌握产生自激振荡的振幅平衡条件和相位平衡条件； 2、 了解文氏电桥振荡器的工作康及起振条件和稳幅原理。 二、 实验仪器 1、 示波器 1台 2、 函数信号发生器 1台 3、 直流稳压电源 1台 4、 数字万用表 1台 5、 多功能电路实验箱 1台 6、 交流毫伏表 1台 三、 实验原理 1、 产生自激的条件：一般振荡器由放大器和正反馈网络组成。振荡器产生自激必须满足两个 基本条件： （1） 振荡平衡条件：反馈信号的振幅应该等于输入信号的振幅，即： VF=Vi ； （2） 相位平衡条件：反馈信号与输入信号应同相位，相位差应为： ψ=Ψa+ψf =±2n π（n=0、1、2……） 2、 RC 串-并联网络的选频特性： RC 串-并联网络如图1（a ）所示，电压传输系数为： 2 1122 ()121211(1)(21) 11222112 R j R C F R R C R j C R j C j R C R C C R ωωωωω++==+++++-+ 当R1=R2=R ，C1=C2=C 时，上式为： 1 ()1 3() F j RC RC ωω+= +- 若令上式虚部为零，即得到谐振频率fo 为：1 2fo RC π= 当f=fo 时，传输系数最大且相移为0，即：Fmax=1/3，?f=0。 传输系数F 的幅频特性如图2（b ）（c ）所示。为满足振幅平衡条件，要求放大器|A|=3，为满足相位平衡条件，要求放大器为同相放大。

文氏电桥振荡电路仿真实验报告

模拟电子技术课程 文氏电桥振荡器电路仿真实验报告 学号：515021910574 姓名：梁奥 一、 本仿真实验的目的 1.理解RC桥式正弦波震荡电路的原理和功能。 2.能够调节反馈电阻使电路产生正弦波振荡。 3.能够选择适当的RC参数选出特定频率。 4.能够选择适当的稳幅网络，实现稳幅功能，且失真较小。 二、 仿真电路 图2.1 注：集成运放使用LM324,其电源电压为±15V，图中Multisim默认为电源端4、11已接电源。XSC1示波器观察输出电压。

三、 仿真内容 （1）设计电路参数使 f0=500Hz。 （2）计算RC串并联选频网络的频响特性。 （3）使用二极管稳幅电路，使输出振荡波形稳幅，且波形失真较小。 四、 仿真结果 选择RF1=1kΩ,RF2=1.8kΩ,电路产生正弦波，起振过程如图4.1。由于二极管存在动态电阻，因此RF2与RF1的比值小于2。 图4.1 (1)由选频网络特性可知： f = 1 2πRC 因此，选择电阻R=31.8kΩ,电容C=0.01μF,经计算可得 f0理论值为500.7Hz。 实验结果为： f = 1 T =498.0Hz。

图4.2 （2）已知RC 串并联网络的幅频特性为： F i 相频特性为： ?F =?arctan 13f f 0?f 0f ????? ? 当 f =f 0时， F i =13, U f i =13U 0i , ?F =00 如图4.3所示

图4.3 通过一个电路图测试RC串并联电路的频率响应： 图4.4 输入为1kHz，1V的正弦信号，由XBP1可以看出：

文氏桥振荡电路(multisim仿真)

高频电子线路课程设计 题目： 院（系、部）： 学生姓名： 指导教师： 年月日 河北科技师范学院教务处制

摘要 无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。 本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。文氏桥振荡电路由两部分组成：即放大电路和选频网络。由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入电阻高、输出电阻低的特点。经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。 关键词：正弦波；振荡器；文氏电桥

目录 摘要.................................................... 错误！未定义书签。1设计任务及要求. (9) 1.1.................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2 ***............................................................................................ 错误！未定义书签。 2 方案论证 (10) 3 单元电路设计 (11) 4 电路原理图及PCB版图 (11) 5 总结................................................... 错误！未定义书签。附录及参考文献........................................... 错误！未定义书签。

Multisim数字电路仿真快速上手教程

Multisim快速上手教程 每一次数电实验都要疯了有木有！！！全是线！！！全是线！！！还都长得要命！！！完全没地方收拾啊！！！现在数电实验还要求做开放实验，还要求最好先仿真！！！从来没听说过仿真是个什么玩意儿的怎么破！！！ 以下内容为本人使用仿真软件的一些心路历程，可供参考。 所谓仿真，以我的理解，就是利用计算机强大的计算能力，结合相应的电路原理（姑且理解为KVL+KCL）来对电路各时刻的状态求解然后输出的过程。相较于模拟电路，数字电路的仿真轻松许多，因为基本上都转化为逻辑关系的组合了。有人用minecraft来做数字电路，都到了做出8bitCPU的水平（https://www.wendangku.net/doc/789391738.html,/v_show/id_XMjgwNzU5MDUy.html、https://www.wendangku.net/doc/789391738.html,/v_show/id_XNjEwNTExODI4.html）。这个很神奇。 以下进入正文 首先，下载Multisim安装程序。具体链接就不再这里给出了（毕竟是和$蟹$版的软件），可以到BT站里搜索，有一个Multisim 12是我发的，里面有详细的安装说明，照着弄就没问题了。 好，现在已经安装上Multisim 12了。 然后运行，在Circuit Design Suite12.0里，有一个multisim，单击运行。 进去之后就是这样的。 那一大块白的地方就是可以放置元件的地方。 现在来以一个简单的数字逻辑电路为例：

菜单栏下一排是这些东西，划线的是数字电路仿真主要用得上的元件。 来个7400吧 点击TTL那个图标（就是圈里左边那个）。出来这样一个东西： 红圈里输入7400就出来了，也可以一个一个看，注意右边“函数”栏目下写的“QUAD 2-INPUT NAND”即是“四个双输入与非门”的意思。 点击确认，放置元件。 A、B、C、D在这里指一块7400里的四个双输入与非门，点击即可放置。 看起来很和谐，那就做个RS触发器吧。 这里输出用的是一种虚拟器件PROBE，在Indicators组，图标就是个数码管的那个。功能相当于实验箱上那些LED，也是高电平就点亮。元件旋转方向的方法是选中元件然后按Ctrl+R(otate)。还可以选中元件后点击右键，选择“水平翻转”等。

Protel98电路仿真的基本步骤

Protel98电路仿真的基本步骤 黄康才 以基本放大器的时域(暂态)分析为例 1、添加仿真元件库 本例添加的仿真元件库路径在：\Client98\Sch\Library\Symbols.lib 2、放置仿真元器件 方法和绘制Sch原理图一样 3、放置电源或信号源 方法1：用菜单Simulate\Source下的命令 执行菜单命令(方法2：用仿真电源工具条中的命令 、10K+12V的电源和View\Toolbars\Simution Sources命令来切换) 。本例用1mV的正弦信号。 4、设置节点命令；1方法、用Place\Net Label 执行菜单命令(、用画线工具条中的Net命令2方法 )。命令来切换 View\Toolbars\Wrings Tools最好，电路如下： 5、启动仿真 本例进行时域(暂态)模拟，所以执行Simulate\Setup Simulator\Transient 命令，即

6、进行仿真设置。在上一步骤中弹出“时域分析对话框”： 其中： Duration(s):指时域分析结果显示的时间长度。一般显示信号三、四个周期的波形比较合适。 Display(s):指相邻显示点的时间间隔。 Start(s):显示起始时间，缺省为0。 Run:单击该按钮，程序开始进行时域分析。 最后得到仿真结果： 如何设置直流仿真激励源 黄康才 引言： Protel98可在原理图的基础上进行模拟。模拟前要在进行模拟的原理图上放置激励源。直流仿真电源用于产生直流电压和电流。包括VSRC（直流电压）仿真电源和ISRC（直流电流）（如图1所示）。

图1 如图3中，模拟激励源工具栏提供了四种电压的直流源，它们分别是+12V、 -12V、+5V和-5V四种，这四种是最常用到的直流激励源。如果你所放置的直流源的幅度与这些不同，可在属性对话框中修改。 例题： 在原理图上放置一个名称为VCC的+5V直流源。 重点： 属性的设置。 过程： 1、新建一个SCH文件。 2、在新建的原理图上放置一个+5V的直流源。 方法1：用菜单Simulate\Source\+5 Volts DC 命令： 图2 方法2：用仿真电源工具条 图3 中的命令(执行菜单命令View\Toolbars\Simution Sources命令来切换) 。单击+5V工具栏上的图标。 ，Designator3、打开“直流源属性”对话框，将其中的设置成VCC

RC文氏电桥振荡器

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、测试振荡器。 二、实验原理 下图是运用放大器组成的文氏电桥RC 正弦波振荡电路，图中3R 、4R 构成负反馈支路，1R 、2R 、1C 、2C 串联选聘网络构成正反馈支路并兼做选频网络，二极管构成稳幅电路。调节电位器p R 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1D 、2D 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4R 以消除二极管的非线性影响。 图一正弦波振荡电路 三、实验内容 1、 按照图一电路图连接好电路。 2、 启动仿真按钮，用示波器观测有无正弦波输出。如无输出，可调节p R 使O V 从无到有直至不失真。绘出O V 的波形，并记录临界起振、正弦波输

出及出现失真情况下的p R 值。记录结果。 3、 调节电位器p R 使输出波形幅值最大且不失真，分别测量出输出电压 O V ，记录结果，分析振荡的幅值条件。 4、 断开二极管，重复步骤3，将结果与步骤3进行比较。 5、 观察1R =2R =10k Ω，12=C C =0.01μF 和1R =2R =10k Ω,12=C C =0.02μF 两种情况下，分别测量O V 的幅值、反馈电压f V 和频率。 四、实验数据及相应图 1、 调节p R ，输出波形从无到有直至不失真。测试数据下 图2 起振波形

图3 振幅最大不失真 图4 临界失真

2、断开二极管，在上述三种相同情况下，对输出波形的影响。 图5 断开二极管，起振波形 图6 断开二极管，振幅最大不失真波形 图7 断开二极管，临界失真波形