实验六 RC桥式正弦波振荡器
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rc桥式振荡器实验报告
RC桥式振荡器实验报告
摘要:
本实验旨在通过搭建RC桥式振荡器电路并进行实验,探究其工作原理和特性。
实验结果表明,RC桥式振荡器能够产生稳定的正弦波输出,且频率受到RC元
件的影响。
引言:
振荡器是一种能够产生周期性输出信号的电路,广泛应用于各种电子设备中。
RC桥式振荡器是其中一种常见的振荡器电路,其工作原理是通过RC元件和放
大器构成反馈回路,产生正弦波输出。
本实验将通过搭建RC桥式振荡器电路
并进行实验,来深入了解其工作原理和特性。
实验内容:
1. 搭建RC桥式振荡器电路,包括放大器、RC元件和反馈回路。
2. 连接示波器,观察输出波形,并测量频率和幅度。
3. 调节RC元件数值,观察输出波形的变化。
实验结果:
通过实验观察和测量,我们得到了以下结果:
1. RC桥式振荡器产生了稳定的正弦波输出,频率在几千赫兹到几兆赫兹之间。
2. 调节RC元件数值,可以改变输出波形的频率和幅度,验证了RC桥式振荡器的特性。
讨论:
RC桥式振荡器的频率受到RC元件数值的影响,通过调节RC元件可以改变输
出波形的频率和幅度。
这为RC桥式振荡器在实际应用中提供了灵活性,可以根据需要进行调整。
同时,RC桥式振荡器的稳定性和可靠性也得到了验证,适用于各种电子设备中。
结论:
通过本实验,我们深入了解了RC桥式振荡器的工作原理和特性,验证了其能够产生稳定的正弦波输出,并且频率受到RC元件的影响。
这对于我们进一步应用和设计振荡器电路具有重要的意义。
实验rc正弦波振荡器实验报告
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
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fo, R、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
(1)起振幅值条件
(2)式中R,=R +15k +3k,若加二极管,此时R, =R +15k +3k/rj
此时rg为二极管的正向动态电阻
2.电路参数确定
(1) 确定R、R,
电阻R和R,应由起振的幅值条件来确定,由式(2)可知R,≥2 R 通常取R,=(2.1-2.5) R,
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D、D2和3kQ
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Rz。
实验证明,取R_≈rj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
五、思考题及实验心得:
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?。
RC桥式正弦波振荡器
一、电路及工作原理
电路:
工作原理:该电路由VT1、VT2组成两级阻容耦合共射极同相放大器,通过具有选频作用的RC串并联反馈网络,将输出信号反馈到VT1输入端,若RC串并联电路选频频率为f0,则只有频率为fo的电压反馈到输入端,RC选频网络对它的相移为零,才满足自激振荡的相位条件。
从幅度来看,此时得到的反馈电压最大。
只要放大器有合适的放大倍数(大于三倍),就能满足振幅条件而产生振荡。
为减小振荡波形的失真和提高电路稳定性,引入负反馈电阻Rp,构成电压串联负反馈放大器。
二、电路测试:
测试1:调节Rp,使电路起振,并使波形不失真,此时用示波器观察三极管VT1、VT2的集电极与地端间的波形,并估算其周期与频率。
测试2:振荡电路正常工作时,用万用表测量三极管VT1和VT2的基极与发射极电位。
测试3:用双踪示波器同时观察VT1和VT2的集电极波形,试分析两个波形的相位关系。
三、思考与分析:
1.分析RC桥式振荡电路中反馈电阻Rp的作用?
2.分析三极管VT1和VT2集电极波形的相位关系。
四、元件清单:
R1、R2:15K
Rb:1M
Rc1:10k
Re1:1K
Rb1:12K
Rb2:100K
Rc2:5.1K
Re2:100
Re3:470
Rp:10K
C1\C2:0.01uF
C3\C4\C5:33 uF
C6:47 uF
VT1\VT2:9013。
RC正弦波振荡器一、实训目的1、掌握RC桥式正弦波振荡器的电路构成及工作原理;2、熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法;3、观察参数对振荡频率的影响,学习振荡频率的测试方法;4、熟悉RC正弦波振荡器故障的分析和处理。
二、实训所需挂件及附件序号型号备注1 PMT01电源控制屏该控制屏包含“液晶显示屏”等模块2 PMT-60电子技术实训电源组件该挂件包含“电源及信号源”等模块3 PMT-61电子技术实训组件(一)该挂件包含“RC正弦波振荡器”等模块4 双踪示波器自备三、实训原理RC正弦波振荡器的原理图如下图2-5所示;图2-5 RC桥式正弦波振荡器RC桥式正弦波振荡器又称为文氏桥振荡器,电路由同相放大器和具有选频作用的RC串并联正反馈网络两部分组成,即放大电路A V和选频网络F V。
A V为由集成运放LF353组成的同相放大电路,①脚输出频率为f0的信号通过RC串并联反馈到放大器的输入端③脚。
因为RC选频网络的反馈系数F=1/3,因此,只要使放大器的放大倍数Auf=3,就能满足振幅平衡条件;由于同相放大器的输入信号与输出信号的相位差为00,RC串并联选频网络对于频率为f0信号的相移也为00,所以信号的总相移满足相位平衡条件,属正反馈。
因此,电路对信号中频率为f0的分量能够产生自激振荡,而其他的频率分量由于选频网络的作用,反馈电压低,相位不为零,则不产生自激振荡。
在实用的RC桥式振荡器电路中,反馈电阻Rf(相当于图2-5中的RP2)常采用具有负温度系数的热敏电阻以便顺利起振,当振荡器的输出幅度增大时,流过Rf 的电流增强,随热敏电阻的温度上升其电阻变小,使放大器的增益下降,这将自动调节振荡输出信号趋于稳定。
RC桥式振荡器电路的振荡频率取决于RC选频回路的R1、C1、RP1、C2参数,通常情况下,R1=RP1=R 、C1=C2=C ,振荡频率为)2/(10RC f π=四、实训方法1、用万用表监测使RP1=R1=10K ,用导线从PMT-60挂件上将±15V 电源接到PMT-61挂件的“RC 桥式振荡器”模块的±15V 输入端。
RC 桥式正弦波振荡电路一、电路预设计(包括电路结构的分析、设计,元件参数的计算,电路指标的核算)电路结构的分析与设计:电源供电方式:双电源供电、12V电路结构:选频网络为RC 选频网络,放大电路为正相比例放大电路中心频率:文氏电桥式RC 振荡器适用于低频振荡信号,一般用于产生频率为1Hz-1MHz 的正弦波信号,在本实验中,中心频率选为1000Hz 。
元件参数的计算:(1)确定R 、C 值由于f 0=1/2πRC=1000Hz ,得到RC=1/2πfo=1.59*10-4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Ri 和输出电阻Ro 的影响,应使R 满足下列关系式:Ri>>R>>Ro ,一般Ri 约为几百千欧以上,Ro 仅为几百欧以上。
故确定R=16K Ω,则C=0.01uF 。
(2)确定R1、RfRC 选频网络对于中心频率f 0的放大倍数为F=1/3,而回路起振条件为AF>=1。
故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3,即Rf/R1>=2,取Rf/R1=2。
而Rf=R RP +R 2//r d 其中,r d 为二极管的正向动态电阻。
为了减小输入失调电流和漂移的影响,电路应该满足直流平衡条件,即:R=R1//Rf=16K Ω(3)确定稳幅电路实验证明,取R2≈r d 时,既能够减少二极管特性的非线性而引起的波形失真,又能起一定的稳幅作用,取R2=5.1K ΩRRp R 1v o-+R2RCC综上所述:由Rf/R1=2R=R1//Rf=16KΩRf=R RP+R2//r dr d≈5.1KΩ得:R1=24kΩRf=48kΩR RP=45.5kΩ二、搭建实验仿真电路并构建测试环境三、分析电路中正反馈RC选频网络参数对性能的影响体现在哪方面?①由于f0=1/2πRC,选频网络参数R、C的乘积影响决定了正弦波的中心频率,②为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Ri和输出电阻Ro的影响,应使R满足下列关系式:Ri>>R>>R0。
rc正弦波振荡器实验报告
一、实验目的
学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件。
学习如何设计、调试上述电路和测量电路输出波形的频
率、幅度。
二、实验设备
1、实验箱(台)。
2、示波器。
3、频率计。
4、毫伏表。
三、实验内容及步骤
按图13-1接线(1、2两点接通)。
本电路为文氏电桥RC正弦波振荡器,可用来产生频率范围宽、波形较好的正弦波。
电路由放大器和反馈网络组成。
有稳幅环节的文氏电桥振荡器。
(1)接通电源,用示波器观测有无正弦波电压Vo输出。
若无输出,可调节RP ,使Vo为无明显失真的正弦波,并观察Vo值是否稳定。
用毫伏表测量Vo和Vf的有效值,填入表13-1中,
( 2 )观察在R3=R4=10K2、C1=C2=0.01μf和R3=R4=10k2、C1=C2=0.02μf两种情况下的输出波形(不失真),测量V0、Vf及f0, 填入表13-2和表23-4中,并与计算结果比较。
( 2 )观察在R3=R4=10KQ2、C1=C2=0.01μf和R3=R4=10k2、C1=C2=0.02μf两种情况下的输出波形(不失真),测量V0、Vf及f0,
填入表13-2和表23-4中,并与计算结果比较。
3.无稳幅环节的文氏电桥振荡器
断开1、2两点的接线,接通电源调节RP,使Vo输出为无明显失真的正弦波,测量V0、Vf和f0 ,填入表13-3和表23-4中,并与计算结果比较。
五、实验报告
1、整理实验数据,填写表格。
2、测试Vo的频率并与计算结果比较。
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。
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
频率偏低。
这是在实验中应当注意的。
三、预习要求
1.复习运放组成的正弦波振荡器的基础知识,理解实验电路的工作原理。
2.要求f o=1600Hz且取R=10kΩ,计算电容C取多大值?
3.实验中怎样判断振荡电路满足了振荡条件?
4.影响振荡频率f0的主要因素是什么?
四、实验内容
1.参照图建立仿真电路,用示波器观察输出波形。
注意在调整R P大小的时候,将调整幅度Increment由原来系统默认的5%减小到1%,否则增益太大,不能获得较为理想的输出正弦波。
2.根据起振要求,电压负反馈电路的电压放大倍数要略大于3,调节电位器R p,使电路起振且输出良好(尽可能取小的幅值,使输出失真较小)的正弦波,测取输出正弦波的电压有效值V o。
3.测量振荡频率f o
(1)用示波器测取f o
用示波器内的光标测量功能读出T,计算获得f o。
为5.1kΩ电阻换成20kΩ电阻, 调节R W,观察稳幅效果;去掉两个二极管,4.把R
2
接回5.1kΩ电阻,再细调电位器R W,观察输出波形的稳幅情况。
五、实验总结
1.总结RC桥式振荡电路的振荡条件。
2. 根据改变负反馈电阻R p对输出波形的影响,说明负反馈在RC振荡电路中的作用。
4。