正弦波方波震荡电路以及分析
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实验报告
实验一：搭建正弦波振荡器
取电阻R=18K 的电阻两个，R 1=30K 一个，R 2=13K ，一个调节幅度为150K ＋－20%的电位器，两个二极管，两个104的电容器，一个LM324的芯片，经万用表测量可以知道，R=17.1Ω，R 1=29.9K ，R 2=12.9K 按照电路图连接电路
实验内容：
由可以起振条件知道，1+（R P +R 2）/R 1
，而二极管的导通电压大概
为几百欧姆，可以知道，R P 大约为50K 左右。
连接好电路后，接入正负12V 的直流电压，出来的波形非常不理想，要么就是没有一个固定的波形，这个时候即使调节电位器也没有任何作用，然后挨个检查一
R p
D 2
v o
R 2=12.9k
D 1
R R
C C
R 1=29.9k A v
图1
下各个元器件，发现是元器件接触没有任何问题，然后挨个检查看是不是线接错了，结果是都没有接错，然后把串并联的RC选频网络单独连出来，想测试一下是不是RC选频网络没有起到作用，但是，当把直流电接进去之后，出现了不能理解的波形
重新连了一遍电路，就莫名其妙地出来了比较好的波形，这究竟是为什么呢？怎么就出来了呢？请老师解释
另外，相位的存在产生自激振动，而RC选频网络使相位产生，反馈通路是阻性通路，对相位理论上应该是对相位没有影响的，所以说，经过选频的正弦波频率理论上应该维持在某个稳定值而不会随负反馈的深度而变化。
出来比较稳定的波形之后，从小到大调整电位器，直到出现不失真的理想的波形。
出来的理想的图形如下：
一些参数如下
其峰峰值为10.64V，频率为88.1HZ，稳定性良好理论计算其频率可以知道：
f=1/(2*)=93.07HZ
88.1与理论值比较接近
测量其失真度：
通过查阅资料可以知道:
信号失真的程度可用非线性失真系数或失真度表示。
其定义是全部谐波能量与基波能量之比的平方根值。
对纯电阻负载，其定义为全部谐波电压(或电流)有效值与基波电压（或电流）有效值之比，即
式中U1为基波电压有效值,U2、U3、…、U n为各次谐波电压有效值。
失真度也可用其近似值K0来表示
K与K0的关系可由下式换算：
通常用失真度仪来测量失真度，失真度测量有直接测量和间接测量两种方法。
①直接测量法：失真度仪由输入电平调整电路、基波抑制电路和电子毫伏表等三部分组成（图1）。
被测信号输入电平调整电路后,将开关置于“1”位置，电子毫伏表指示在满度(1伏)。
将开关拨向“2”，调整基波抑制电路使基波抑制到最低限度。
这时毫伏表的刻度即为基波与谐波电压有效值之比，直接指示失真度。
②间接测量法:被测信号通过开关S的“1”位置(图2)，经基波抑制电路调谐后，由毫伏表指示全部谐波电压值；然后将开关S接至“2”，并
调整衰减器使毫伏表指示原来位置。
从衰减器度盘上读出失真度。
此法操作复杂，但测量精确度较高。
所以失真度在实验室无法测量
调节电位器，知道波形刚好失真为止，刚好失真的图形，如下图所示其各项参数为：
实验二：搭建方波振荡器
取电阻，R1=15.6K，R2=3.22K，R4=55.2K，一个104的电容器，两个2AK20的二极管，一个电位器，可调范围为150K＋－20%，一个LM324
的芯片。
用这些元器件按照如图所示的电路图连接电路 C
R f
接入正负12V 的直流电压，将输出端的输出电压接入示波器，观察波形，调节电位器，以得到更加理想的波形，得到的比较好的波形如图所示
参数如图所示
R 1=15.6K
D 1
v C
R 2=3.22k
D 1
v o
D 2
R P
D 1
R 4=55.2K A v
图2
这个时候，测得电位器的电阻为50.1 K，用公式计算理论频率
f=1/[(R P+R4)*C*ln(1+2*R1/R f)=146.1HZ
由于实际频率和理论的实际值相差太大，我想通过改变电容来达到使理论频率和实际频率尽量接近的效果，于是我把电容变成了2.2uF，就得到了如图所示的波形
实际频率是9.47HZ，还是相差很大，但是波形非常漂亮
在其他情况不变的情况下，把电容变成了391的，经万用表测量电容值大概为0.4nF，换成这个电容之后，得到的波形为
失真很厉害，很接近三角波，其上升沿在变小，即上升速度在变小然后把电容换成了821的电容，万用表无法准确测出其电容值，接入后得到了如图所示的波形
通过这几个图可以看出来，其上升速度随着电容的增大在逐渐增大，但是频率在逐渐变小。
体会：通过这个实验，我学到了以前没有关注过的概念、现象，进一步学会了独立思考，探索与解决自己心里的疑问的能力。
