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 3= C2=C则电路的振荡频率为f0=1/2 n RC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T仁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，接通土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R仁R2=10Q, 3= C2=0.0V F 和R仁R2=10Q, 3=。2=0.0卬F 两种情况下。输出波形的幅值和频率，计入表3.4.3中，并与理论值比较。
6）断开二极管D1, D2,重复步骤3）的内容，并将结果与步骤3）的结果进行比较。
六,实验数据及结果分析
RC正弦波振荡器
1 ）正弦波输出如图
亍栅MCI
失真。负反馈太强则难以起振，负反馈太弱，则输出波形非线性失真太大。
）正弦波振荡器实测数据表
理论值
实测值
输出电压
Vopp/V
频率f/Hz
输出电压
Vopp/V 频率f/Hz
3= C2=0.0 血
F 9.176 1.592k 10.887 1.577k 3= C2=0.02i
F
9.176
796.178
10.891
792.949
分析：实测值符合预期
4）断开二极管后波形如图所示
T1 4- +： :I yyri | BJH
M4K K
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C.OOO £
9SA
剤宿；5 *4X
起振
振幅最大且不失
直 /、
临界失真（输出已失真）
可变电阻Rp/k
Q
6.6 9.4 9.5 反馈电压vfp/V 0.083 5.172 5.418 输出电压vop/V
0.124
7.756
8.105
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2）正弦波振荡器实测数据表342
分析：由实验数据可得引入负反馈的目的是为了稳定振荡幅度，减小非线性
七，实验思考与讨论
（1） 一个完整的RC 正弦振荡器由放大电路和选频网络组成，核心部分是选频网 络。选频网络一般用来产生1Hz~1MHz 的低频信号，放大电路中引入正反馈，以 产生自激，从而产生持续振荡，由直流电变为交流电。
（2） 二极管起到了稳压限幅的作用，用来稳定输出波形。
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与断开之前相比，输出波形将出现非线性失真，幅值变大。说明二极管由稳 定输出波形的效果。
