1、RC正弦波振蕩電路1. 技術指標i.i初始條件直流可調穩壓電源一臺、萬用表一塊、面包板一塊、元器件若干、剪刀、鑷 子等必備工具設計、組裝、調試 RC正弦波振蕩電路電路，使其能產生幅度穩定 的低頻振蕩。1.2技術要求設計、組裝、調試RC正弦波振蕩電路電路，使其能產生幅度穩定的低頻振 蕩2. 設計方案及其比較2.1方案一RC文氏電橋振蕩器：電路結構：放大電路，選頻網絡，正反饋網絡和穩幅 環節四個部分。電路如圖 A所示：圖A RC文氏電橋振蕩器原理圖放大電路電路中噪聲的電磁干擾就是信號來源，不過此頻率信號非常微弱。這就要求振蕩器在起振時做增幅振蕩，既起振條件是|AF|>1。放大電路保證電路能夠

2、有從起振到動態平衡的過程，使電路獲得一定幅值的輸出量，本設計采用通用集成 運放電路。選頻網絡兼正反饋網絡RC串并聯網絡使電路產生單一的頻率振蕩，本設計要求產生500Hz的正弦波，采用RC串并聯選頻網絡，中心頻率f0=500 Hz，3 =1/RC,則f0=1/2 n RC 故選取C=0.2uF,故R=1.6K另外還增加了 R1和RF負反饋網絡，合理的選擇 R1 和RF可以保證環路增益大于一。電壓放大倍數A=1+(RF/R1),因為產生振蕩的最小電壓放大倍數為 3，所以RF>=2R1通過仿真，我選擇 R仁5K,RF=20K勺滑動電阻。一開始波形失真很嚴重，當調到 35%就是大約7K時，出現失

3、真很小的正弦波，測得周期為2.16ms,頻率F=1000/2.16=463KH,誤差較小，基本符合要求。仿真波形如下圖B所示圖B RC文氏電橋振蕩器仿真波形圖2穩幅環節作用是使輸出信號的幅值穩定，本實驗采用雙向并聯二極管作為穩幅電路。利用電流增大時二極管動態電阻減小，電流減小時二極管動態電阻增大的特點，加入非線性環節，從而使輸出電壓穩定。2.2方案二RC移相振蕩器電路結構電：由反向輸入比例放大器，電壓跟隨器，和三節RC相移網絡組成。電路如圖C所示：圖C RC移相振蕩器原理圖電路原理：放大電路的相移為-180度，利用電壓跟隨器的阻抗變換作用減 小放大電路輸入電阻R1對RC相移網絡的影響。為了滿足

4、相位平衡條件，要求反 饋網絡的相移為-180度，由RC電路的頻率響應可知。一節 RC電路的最大相移 不超過正負90度，兩節也不超過正負180度，而RC高通電路的頻率也很低，此 時輸出電壓已接近零，也不能滿足振蕩電路的相移平衡條件。 對于三節RC電路， 相移接近正負270度，有可能在一特定頻率下滿足條件，然后選取合理的器件參 數，滿足起振條件和振幅平衡條件，電路就會產生振蕩。起振條件：由電路的起振條件|AF|>1，經過計算可得|A|=(R2/R1)>=29時， 電路產生振蕩。本實驗取 R2=30K,R1=3K32.3方案三雙T選頻網絡振蕩電路：其原理圖如圖 D所示6圖D雙T選頻網絡振

5、蕩電路原理圖電路的振蕩頻率為f=1/5RC,起振條件是R一撇小于0.5R, |A|>1。2.4方案比較RC文氏電橋振蕩器輸出幅度穩定；非線性失真小；易于起振；易于調節，一般用于低頻電路。RC移相振蕩器移相式振蕩電路的主要優點是結構比較簡單，經濟方便。但波形較差，調節不便，不夠穩定，一般用于固定頻率，要求不高的場合。雙T選頻網絡振蕩電路調頻比較困難，適合產生單一頻率的電路。3. 實驗方案RC文氏電橋振蕩器電路結構：放大電路，選頻網絡，正反饋網絡和穩幅環節四個部分。電路如圖E圖E RC文氏電橋振蕩器放大電路電路中噪聲的電磁干擾就是信號來源，不過此頻率信號非常微弱。這就要求振蕩器在起振時做增幅

6、振蕩，既起振條件是AF>1。放大電路保證電路能夠有從起振到動態平衡的過程，使電路獲得一定幅值的輸出量，本設計采用通用集成運 放電路。選頻網絡兼正反饋網絡本電路選頻網絡兼正反饋網絡為RC串并聯網絡使電路產生單一的頻率振蕩，本設計要求產生482Hz的正弦波，采用RC串并聯選頻網絡，中心頻率f0=482 Hz, 3 =1/RC,則 f0=1/2 n RC 故選取 C=0.033uF,故 R=10k另外還增加了 R1 和 RV1負反饋網絡，合理的選擇R1和RF可以保證環路增益大于一。電壓放大倍數 A=1+(RF/R1),因為產生振蕩的最小電壓放大倍數為3,所以RF>=2R1我選擇R1=10

7、K,RV1=50的 滑動電阻。穩幅環節作用是使輸出信號的幅值穩定，本實驗采用雙向并聯二極管作為穩幅電路 利用電流增大時二極管動態電阻減小，電流減小時二極管動態電阻增大的特點, 加入非線性環節，從而使輸出電壓穩定。4. 調試過程及結論仿真和調試一開始波形失真很嚴重，當調到 35%就是大約20K時，出現失真很小的正弦波，測得周期為2.14ms,頻率f=1000/2.14=467.3Hz,誤差較小，基本符合要求。仿真如圖F所示iDi 卿 ICJlildMIidl B7圖F實驗仿真圖按照原理圖，在面包板上連接好電路。如圖G所示圖G實驗連線圖然后插上正負15V電源，連接好地端，輸出端接上示波器。先把滑動

8、變阻器 調到最大，然后慢慢調小。一開始的時候始終調節不出波形，后來經檢查才發現 有一個電阻接錯地方，改正之后馬上就出來波形了。最后調到 20歐姆的時候出 現失真較小的正弦波，此時頻率為 369HZ波形如此H所示圖H實驗波形圖設計結論理論的頻率為f0=1/2 n RC,就算結果為480HZ,時間頻率為369HZ，比理論值5. 心得體會這次電路最主要的參考文獻是模擬電子電路， 我們是這個學期才開始學習的 模電，學的時候很難，也很反感模電。有的時候甚至不知道學模電的意義何在， 因為老師講的幾乎聽不懂，后來直到要期末了才勉強一知半解，最后剛剛可以過 關。可是經過這次實踐才發現自己錯了， 模電真的很有用

9、。這幾天猛地扎進模電 書里才了解了很多知識，才發現模電其實沒有那么難，學以致用之后感覺還有點 趣味，現在才發現模電的真正意義。實驗進行了兩周左右，感覺難度不是特別大，花的時間也還正常，幾乎沒 有影響期末的復興，但是確實學會了很多東西，自己受益匪淺。第一：我覺得從中學到了查找資料的方法， 加強了自己自主學習的能力。面 對這個實驗，自己還是有很多東西不知道的，比如設計方案的詳細原理，模電只 是提供了基本原理，真正的實踐方案還是自己到網上尋找資料， 然后再加上自己 的修改和取精，最后才能得出自己的東西。第二：在兩周的實訓中加強了自己的 動手能力，學會了很多處理故障的辦法和思想，也得到了不少快樂。與同學的交 流和互助讓我體會到了濃濃的同學感情，原來大學并不是我們感覺的那么冷漠， 只是我們交流的機會太少了，感謝這次實訓給我和同學一個很好交流的機會。另 一方面書本的知識得到了鞏固，實訓中提高了自己對知識的興趣。 第三：我覺得 最主要的是從中學到了書寫標準報告的辦法，第一次書寫這么嚴格而標準的報 告，感覺很多地方都不懂，通過一步步的摸索還是得到了不少東西， 這對于以后 我們的學習很有幫助。兩周的實訓結束了，我希望以后更多的