RC文氏电桥振荡器
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实验四: RC 文氏电桥振荡器1.实验目的(1) 学习RC 正弦波振荡器的组成及振荡条件。
(2) 学会测量、调试振荡器2.实验原理文氏电桥振荡电路又称RC 串并联网络正弦波振荡电路,它是一种较好的正弦波产生电路,适用于频率小于1MHz ,频率范围宽,波形较好的低频振荡信号。
从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,为了产生正弦波,必须在放大电路里加入正反馈,因此放大电路和正反馈风络是振荡电路的最主要部分。
但是,这样两部分构成的振荡电路通常是得不到正弦波的,这是由于正反馈时不量是很难控制,帮还需要加入一些其他电路。
下图即为运算器组成的文氏电桥RC 正弦波振荡电路。
图中R3、R4构成负反馈支路,R1、R2、C1、C2的吕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,这样才能保证输出小型正负半周对称,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1/2o f RCπ=,正反馈的电压与输出电压同相位(此为电路振荡的相位平衡条件),且正反馈系数为13。
为满足电路的起振条件放大器的电压放大倍数VA >3,其中53541,V P A R R R R R =+=+。
由此可得出当532R R >时,可满足电路的自激振荡的振幅起振条件。
在实际应用中5R 应略大于3R ,这样既可以满足起振条件,又不会引起过大而引起波形严重失真。
3.实验内容(1)按实验电路图连接好住址电路。
(2)启动仿真按钮,用示波器观测有无正弦波输出。
若无输出,可调节p R 使V o 为无明显失真的正弦波形,并观察V o 的值是否稳定。
用毫伏表测量V o 和Vf 的有效值和频率,并将结果记录至表 2.8-1 。
(3)保持其他参数不变,观察120.01C C F μ==(输出波形不失真)时,分别测量V o 的幅值和频率,将数据记录于表 2.8-1。
文氏电桥RC震荡的详细计算
(2009-04-28 09:29:00)
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杂谈
昨天小淘气的一个朋友来我这里,他在模仿制作别人的一个仪表,有几个原仪表保密元件的参数需要计算.所以来找我帮忙.(小淘气在电子方面的选参数计算还是不错的) 好久没有看分力元件的电路了,在确定一个R C震荡频率的时候,突然想起文氏震荡器来了,很多资料都以R1=R2,C1=C2,的例子讲解.当年自己楞是把R1R2C1C2是任意值都可以起震证明出来,并且把随意选择的情况如何震荡,频率如何,如何选择反馈系数计算下来了.
为纪念自己当时的执卓,把文氏电桥的计算发在B LOG上....
产生200k Hz以下的正弦波振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。
常用的RC振荡电路有桥式振荡电路(又称文氏电桥振荡电路)。
图5.2.1 RC串并联网
络
RC串并联网络的电路如图5.2.1所示。
RC串联臂的阻抗用Z1表示,RC并联臂的阻抗用Z2表示。
其频率响应如下:
谐振频率为(5.2.1)
当R1 = R2,C1 =C2时,谐振角频率和谐振频率分别为:
幅频特性
(5.2.3)相频特性
(5.2.4)当f =f0时的反馈系数,且与频率f0的大小无关,此时的相角φF=0°。
即调节谐振频率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。
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。
rc文氏电桥振荡电路1. 引言RC文氏电桥振荡电路是一种常见的电子电路,可以产生稳定的振荡信号。
它由RC网络和文氏电桥组成,通过反馈机制实现自激振荡。
本文将深入探讨RC文氏电桥振荡电路的原理、特点、设计方法及应用。
2. RC文氏电桥振荡电路原理2.1 RC网络RC网络是由电阻(R)和电容(C)组成的网络,它可以作为振荡电路的基础组成部分。
当电容充电或放电时,可以产生变化的电压信号。
RC网络可以通过调节电阻和电容的数值来改变振荡频率和振幅。
2.2 文氏电桥文氏电桥是一种平衡交流电桥,由一个电感(L)和两个电容(C1和C2)组成。
当桥路平衡时,可以产生稳定的交流信号。
文氏电桥是常用的振荡电路中的重要部分,通过调节电感和电容的数值可以改变桥路的平衡条件。
2.3 自激振荡原理RC文氏电桥振荡电路是一种自激振荡电路,它基于反馈机制实现振荡。
当桥路发生微小的不平衡时,由于反馈作用,会引起振荡信号的放大,进而驱动桥路向稳定状态靠近。
通过调节RC网络和文氏电桥的参数,可以实现稳定的振荡输出。
3. RC文氏电桥振荡电路设计方法3.1 选择合适的RC网络根据实际需求和设计目标,选择合适的RC网络。
通过调节电阻和电容的数值可以调整振荡频率、振幅和波形形状。
3.2 优化文氏电桥参数由于文氏电桥的电感和电容可以直接影响振荡频率和稳定性,因此需要进行参数优化。
可以通过改变电感和电容的数值,或者通过添加调节电路来实现。
3.3 确保反馈机制稳定自激振荡电路需要一个稳定的反馈机制来保持振荡的稳定性。
可以通过添加放大器、滤波器或稳压器来实现反馈,确保振荡信号的稳定输出。
3.4 对振荡电路进行调试和测试在设计完成后,需要对振荡电路进行调试和测试。
可以通过测量输出信号的频率、振幅和波形形状来验证设计的有效性。
如果需要,可以进行参数调整和优化。
4. RC文氏电桥振荡电路的应用4.1 信号发生器由于RC文氏电桥振荡电路可以产生稳定的振荡信号,因此可以作为信号发生器使用。
1. RC 桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)如图电路主要由两部分组成:(1)正反馈环节:由RC 串、并联电路构成,同时起相位起振作用和选频作用。
(2)负反馈和稳幅环节:由R 3、R 5、R P =R 4及二极管等元件构成,其中R 3、R 5、R P 主要作用是引入负反馈,调节电位器可以改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形;稳幅环节是利用两个反向并联二极管VD 1、VD 2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;R 3的作用是削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
电路的谐振频率:f o =RC π21起振的振幅条件:21≥R R f(其中R f = R P +(R 5// r D ),r D 为二极管正向导通电阻)2. 实验步骤和测量数据(1)调节R P ,使电路起振且波形失真最小。
如果不能起振,说明负反馈太强,应适当调大R P ;如果波形失真严重,应适当调小R P 。
观察起振过程,从正弦波的建立到出现失真。
记录数据并分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。
(2)调节电位器R P ,使输出电压u o 幅度最大且不失真,用万用表交流电压档分别测量输出电压U o m 、反馈电压U+和U —,分析振荡的幅度条件。
(3)改变选频网络的参数C 或R 可调整电路的振荡频率,频率粗调通过改变电容C 进行量程切换,而量程内频率细调通过改变电阻R 来实现。
1. 占空比可调方波发生器电路主要由滞回比较器和RC 积分电路组成。
分析时注意电路的连接方式。
电路的谐振频率: f o =)(211321ln )2(1R R C R R P ++方波的输出振幅:U o m =±U Z2. 实验步骤和测量数据(1)调节电位器R 5至中心位置,用双踪示波器同时观察并描绘方波u o 及三角波u c 波形,测量其幅度和频率并记录。
(2)改变电位器R 5动点位置,观察u o 、u c 幅度及频率变化情况,把动点调至最上端和最下端,测出频率范围并记录。
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pR 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3、保持其他参数不变,12=C C =0.01μF 和12=C C =0.02μF 两种情况下f V 、o V 和/H L f f 的值。
如表2 。
五、实验结果分析1、负反馈强弱对起振条件和输出波形的影响:调节可调电位器p R 的值,可以改变负反馈的深度,p R 值在起振和临界失真之间,p R 越大,输出波形振幅越大。
RC文氏电桥振荡电路原理分析这有个例子,如下:咋一看有点傻眼了,这2个二极管是干啥的,莫大疑问,需要仔细分析原理,首先既然是振荡电路需满足起振条件如图(图中都为向量):图中向量A=Uo/Ui ;F=Uf/Uo起振条件:|AF|>1且Ui 与Uf同相位,这样才能自激励当起振后又需要|AF|=1,才能稳定振荡(也就是Ui =Uf),而UA741CD是个高增益运放,把电路先做简化然后推导分析,简化如下:当此网络发生谐振时虚部为零即:此为谐振角频率如果取R1=R2=R,C1=C2=C,那么F的模如下:F的相角如下:当选频正反馈网络谐振时正反馈系数|F|=1/3,由起振条件|AF|>1 ,需要负反馈网络组成的闭环增益大于3即而起振后应该Au=3,所以需要R3/R4分别是负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻,如果不用热敏电阻,有啥办法到稳定后让放大倍数减小呢?我们先把例子中的电路改成这样:这时Au=11倍看波形已经限幅了如图,而且很容易起振:如果把R3改成30k,Au=4倍看看波形如何:如果把R3改成21k,Au=3.1倍看看波形如何:如果把R3改成20k,Au=3倍看看波形永远不会起振的,如果我们想个办法起振时候为4倍,而起振完成后变成稍稍小于3倍,不就不在限幅也能起振如下图:很明显起振时候Au=4,而起振后由于二极管导通R2//R3=18.9K,得Au≈2.89倍,得到波形如下:而例子中也是这个原理,如果运放是单电源又该咋办呢,就需要抬一下直流电平更改如下:R4//R7=R5的值,交流通路就是把V2和C3短路即可原理:V2通过R7和R4分压由于2个阻值相等,又由于运放正端输入阻抗无穷大,那么可以认为运放正端的直流电平为V2/2,而负端"虚短"缘故则也为V2/2,从而输出处也为V2/2的直流电平(也可以看出一个电压跟随器,所以负端和输出都为V2/2的直流电平),交流通路就是把R7和R1接地,由于R4//R7=R5,交流通路没变,所以还是满足振荡条件的。
模电大作业文氏桥振荡电路仿真分析报告一、任务要求文氏电桥振荡器是一种常用的RC 振荡器,用来产生低频正弦信号。
图6是一个典型电路,它由运算放大器和RC 串并联选频网络组成。
电阻F1R ,F2R 组成负反馈网络,电压增益约为F1F2F1()/R R R +。
(1)设计电路参数使0500Hz f =。
(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。
图6 文氏电桥震荡电路二、 仿真软件搭建的电路与仿真分析过程(1) 选取R 1=R 2=R ,C 1=C 2=C ,从RC 串并联选频网络的选频特性可知,f 0=12πRC=500Hz 。
所以可以选取R=1.6k Ω,C=200nF 。
(2) 令R 1、C 1并联的阻抗为Z 1,R 2、C 2串联的阻抗为Z 2及ωo =RC1,则Z 1=RCj Rω+1,Z 2=R Cj ω1+,反馈系数为)//(j 31211...ωωωωo o oZ Z Z f UU F-+=+==。
由此可得RC 串并联选频网络的幅频特性与相频特性分别是22.)//(31ωωωωO O F-+=3)//(arctanωωωωϕO O F --=图形如图6-1,6-2.当f=f 0,即ω=ω0,|U f |=13|U o |,φf =0o 。
当ω=ω0时,即f=f 0时,F =13,所以A =A u =3,只要为RC 串并联选频网络配一个电压放大倍数等于3的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。
考虑到起振条件,所选放大电路的电压放大倍数应该略大于3。
根据起振条件和幅值平衡条件,A u =U o U p=1+RF2R F1≥3,即R F2≥2R F1。
一般R F2取值略大于2R F1。
根据上述原理,可以用Multisim 搭建出如图1的电路:图1(3) 在R F2回路串联两个并联的二极管和电阻R F3,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。
文氏电桥RC震荡的详细计算(2009-04-28 09:29:00)转载标签:杂谈昨天小淘气的一个朋友来我这里,他在模仿制作别人的一个仪表,有几个原仪表保密元件的参数需要计算.所以来找我帮忙.(小淘气在电子方面的选参数计算还是不错的) 好久没有看分力元件的电路了,在确定一个RC震荡频率的时候,突然想起文氏震荡器来了,很多资料都以R1=R2,C1=C2,的例子讲解.当年自己楞是把R1R2C1C2是任意值都可以起震证明出来,并且把随意选择的情况如何震荡,频率如何,如何选择反馈系数计算下来了.为纪念自己当时的执卓,把文氏电桥的计算发在BLOG上....产生200kHz以下的正弦波振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。
常用的RC 振荡电路有桥式振荡电路(又称文氏电桥振荡电路)。
图5.2.1 RC串并联网络RC串并联网络的电路如图5.2.1所示。
RC串联臂的阻抗用Z1表示,RC并联臂的阻抗用Z2表示。
其频率响应如下:谐振频率为(5.2.1)当R1 = R2,C1 =C2时,谐振角频率和谐振频率分别为:幅频特性(5.2.3)相频特性(5.2.4)当f=f0时的反馈系数,且与频率f0的大小无关,此时的相角φF=0°。
即调节谐振频率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。
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2002年第16卷专刊测试技术学报V01.16Mono2002JoURNALOFTESTANDMEASUREMENTTECHNoLoGYRC文氏电桥振荡条件的分析钟德荣(南京理T人学电光学院,210094)摘要Rc义氏电桥振荡器广泛用于需要信号源的仪器设备中。
简介'广文氏电桥振荡器的工作原理,说【!f:{r“复数阻抗法”分析振荡器特性的优缺点。
建立r文氏电桥的闭环传递电路模型,运用拉氏变换对电桥电路的传递函数进行了理论推导,讨论及仿真_:_厂Rc文氏电桥振荡电路的工作及应用条件。
关键词Rc文氏电桥振荡器传递函数负反馈放火器文氏电桥振荡器是一种比较常用的RC振荡电路。
它在电子测鼙仪表仪器中作为振荡源得剑了J一泛的应用。
文氏电桥电路的分析通常采用“复数阻抗法”,它是根据振荡器同路的幅频特性及相频特性,认为电路存在着某一频率的正弦振荡,然后求出对应这个振荡的相位条件和幅度条件。
而本文从另~角度出发,运用拉氏变换对电桥电路的闭环传递函数分析,并根据放大器的增益与电路传递函数进行分析,说明文氏振荡器所处的儿种情形,且可得到放人器电压增益与振荡频率之间的数量关系。
此方法对电路分析达剑直观、具体,与“复数阻抗法”的分析相比,更便于人家理解,掌握振荡器电路的振荡过科的全貌。
一、文氏电桥式Rc正弦波振荡器电路图1图2图1中采用集成运算放火器的文氏电桥式RC止弦波振荡电路。
图2中各阻抗均写成拉氏变换形式,再借助方块图变换法则进行化简,最后得出此电路闭环传递函数可用卜.式表示:郴)2而而面蒜等两面而+收稿l|期:2002.03.23RC文氏电桥振荡条件的分析1039根据劳斯稳定判据,要使电路处于非稳定状态,(1)式中分母的s项系数必须为零或负值,即C1R1+C2R2+C1尺2一KCl尺2≤O若取届=屉=尼a=&=f则胗3,且(1)式叭驴惫‘碍嘉焉㈣s::去』堕学i㈤由此可见,为使文氏电桥处于非稳定状态,放人器的电压增益应人丁.等丁.3,而相移为零。
文氏桥式rc振荡电路振幅可调-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容:文氏桥式RC振荡电路是一种常见的电路结构,通过使用电阻和电容元件,实现了信号的振荡输出。
在该电路中,通过反馈网络的作用,信号可以循环地输入和输出,形成稳定的振荡波形。
本文旨在介绍文氏桥式RC振荡电路的原理,并探讨如何通过调节电路元件来实现振幅的可调性。
通过对其特性和工作原理的分析,我们将深入了解这一电路结构的工作机制,以及如何通过合理的调整可以实现振幅的可调。
在正文部分,我们将详细介绍文氏桥式RC振荡电路的原理。
我们将从电路结构和基本元件开始,逐步解释电路中各个部分的功能。
此外,我们还将介绍文氏桥式RC振荡电路的工作原理和其特点。
在振幅可调的方法部分,我们将探讨如何通过调节电路中的元件来实现振幅的可调。
通过调整电阻或电容的数值,我们可以改变电路中的反馈系数,从而达到调节振幅的目的。
我们将介绍一些常用的调节方法,并对其原理进行解释。
最后,我们将在结论部分对文氏桥式RC振荡电路的特点进行总结,并展望未来的发展方向。
同时,我们将对本文的主要观点和结论进行回顾,并对读者进行进一步的思考和探索的启发。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解文氏桥式RC振荡电路的工作原理和特点,以及如何通过调节电路元件实现振幅的可调性。
同时,读者还能够对该领域的研究进行一定的展望,并为未来的实际应用提供一些思考和指导。
文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和各个部分的主要内容,以便读者可以更好地了解文章的框架和内容安排。
例如:1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将概述文氏桥式RC振荡电路的基本原理、目的和研究背景。
接下来的正文部分将详细介绍文氏桥式RC振荡电路的原理和振幅可调的方法,包括相关的理论知识和实验验证。
最后,在结论部分,我们将总结文氏桥式RC振荡电路的特点,并提出进一步研究的展望。
在正文部分的2.1节,我们将详细介绍文氏桥式RC振荡电路的原理。
-3.5 RC 文氏电桥振荡器一、RC 串并联网络的频率特性(一般用作反馈网络)1111Z R j C ω⋅=+, 22222222221111R j C R Z R j C j R C R j C ωωωω⋅⋅===++2222222121121221121()11()11()(1)()1f f o R v j Z j R C k j R R C v j Z Z R j R C j C j R C R C R C ωωωωωωωω⋅⋅⋅+====++++++-+当12R R R ==,12C C C ==时 0011()13()3()f k j j RC j RCωωωωωωω==+-+-,其中 01R Cω=幅频特性:()f k ω=, 当0ωω=时,01()3f k ω=,最大;相频特性:00()3kf arctg ωωωωϕω-=- , 当0ωω=时,0()0kf ϕω=,输出输入同相选频特性不如LC 负斜率,可以稳相二、RC 文氏电桥振荡器1、电路形式(1)RC 串并联电路作反馈网络 ,A 是放大器 (2)振荡频率:012osc f f R Cπ==2、起振条件(1)幅度起振条件:1()3f osc k ω=,而 1v f T A k =⋅>,3v A ∴>(开始时)(2)相位起振条件:()0kf osc ϕω= ,而T kf A ϕϕϕ=+ ,0A ϕ∴=即A 应是同相放大器1/3ωfk ω++--vv RRCC Ao i(V )f2、用运放构成的RC 文氏电桥振荡器113f vf R A R =+>开始时 (起振) ,随着输出信号幅度的变大,要使A vf ↓,113f vf R A R =+=最终(平衡)。
即从起振到平衡。
要做到这点,一般Rf 采用负温度系数的热敏电阻。
当输出信号幅度的变大时,流过Rf 的电流变大,温度升高,Rf 阻值变小(负温度系数),使vf A ↓。
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
3、
保持其他参数不变,12=C C =0.01μF 和12=C C =0.02μF 两种情况下
f V 、o V 和/H L f f 的值。
如表2 。
五、实验结果分析
1、
负反馈强弱对起振条件和输出波形的影响:调节可调电位器p R 的值,可以改变负反馈的深度,p R 值在起振和临界失真之间,p R 越大,输出波形振幅越大。
2、 振荡的振幅条件:在输出波形不失真情况下,振荡的输出波形振幅在1.209-11.117V 之间变化。
3、 温度稳定性好且特性匹配二极管可以保证输出波形正负半周对称。