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正弦波振荡器（LC 振荡器和晶体振荡器）实验一、实验目的1．掌握电容三点式LC 振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能； 2．掌握LC 振荡器幅频特性的测量方法；3．熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响；通过实验进一步了解调幅的工作原理。
4．了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。
二、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本原理振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定波形的交变振荡能量的装置。
正弦波振荡器在电子技术领域中有着广泛的应用。
在信息传输系统的各种发射机中，就是把主振器（振荡器）所产生的载波，经过放大、调制而把信息发射出去的。
在超外差式的各种接收机中，是由振荡器产生一个本地振荡信号，送入混频器，才能将高频信号变成中频信号。
振荡器的种类很多。
从所采用的分析方法和振荡器的特性来看，可以把振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
此实验只讨论反馈式振荡器。
根据振荡器所产生的波形，又可以把振荡器分为正弦波振荡器与非正弦波振荡器。
此实验只介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用元件的不同，正弦波振荡器可分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。
（1）反馈型正弦波自激振荡器基本工作原理以互感反馈振荡器为例，分析反馈型正弦波自激振荡器的基本原理，其原理电路如图2-1所示。
b V bE cE -1L 2L f V bV '+-图 2-1反馈型正弦波自激振荡器原理电路当开关K 接“1”时，信号源b V 加到晶体管输入端，构成一个调谐放大器电路，集电极回路得到了一个放大了的信号F V 。
当开关K 接“2”时，信号源b V 不加入晶体管，输入晶体管是F V 的一部分b V '。
正弦波振荡器分析1．振荡器的振荡特性和相应特性如如下面图，试分析该振荡器的建立过程，并判定A、B两平衡点是否稳定。
解：依据振荡器的平衡稳定条件能够判定出A点是稳定平衡点，B点是不稳定平衡点。
因此，起始输进信号必须大于U iB振荡器才有可能起振。
图9.10 图2．具有自偏效应的相应振荡器如如下面图，从起振到平衡过程u BE波形如如下面图，试画出相应的i C和I c0波形。
解：相应的和波形如如下面图。
图9.12 图3．振荡电路如如下面图，试分析以下现象振荡器工作是否正常：〔1〕图中A点断开，振荡停振，用直流电压表测得V B＝3V，V E＝。
接通A点，振荡器有输出，测得直流电压V B＝，V E＝。
〔2〕振荡器振荡时，用示波器测得B点为余弦波，且E点波形为一余弦脉冲。
解：〔1〕A点断开，图示电路变为小信号谐振放大器，因此，用直流电压表测得V＝3V，V E＝。
当A点接通时，电路振荡，由图所示的振荡器从起振到平衡的过程B中能够瞧出，具有自偏效应的相应振荡器的偏置电压u BEQ，从起振时的大于零，等于零，直到平衡时的小于零〔也能够不小于零，但一定比停振时的u BEQ小〕，因此，测得直流电压V B＝，V E＝是正常的，讲明电路已振荡。
〔2〕是正常的，因为，振荡器振荡时，u be为余弦波，而i c或i e的波形为余弦脉冲，所示E点波形为一余弦脉冲。
4．试咨询仅用一只三用表，如何判定电路是否振荡？解：由上一题分析可知，通过测试三极管的偏置电压u BEQ即可判定电路是否起振。
短路谐振电感，令电路停振，要是三极管的静态偏置电压u BEQ增大，讲明电路差不多振荡，否那么电路未振荡。
5．一相应振荡器，假设将其静态偏置电压移至略小于导通电压处，试指出接通电源后应采取什么措施才能产生正弦波振荡，什么缘故？解：必须在基极加一个起始鼓舞信号，使电路起振，否那么，电路可不能振荡。
6．振荡电路如如下面图，试画出该电路的交流等效电路，标出变压器同名端位置；讲明该电路属于什么类型的振荡电路，有什么优点。
rc正弦波振荡实验报告RC正弦波振荡实验报告引言：RC正弦波振荡电路是电子学中非常重要的一种电路，它能够产生稳定的正弦波信号。
本实验旨在通过搭建RC正弦波振荡电路，研究其工作原理和参数对振荡频率的影响。
实验装置和步骤：实验所需的装置包括一个电容器（C）、一个电阻器（R）、一个信号发生器和一个示波器。
具体步骤如下：1. 将电容器和电阻器按照串联的方式连接起来。
2. 将信号发生器的输出端与电容器的一端相连，将示波器的输入端与电容器的另一端相连。
3. 打开信号发生器和示波器，调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形。
实验结果：在实验过程中，我们通过调节信号发生器的频率和幅度，观察了示波器上的波形。
当频率较低时，波形呈现出较为平缓的正弦波；当频率逐渐增加时，波形开始变得不规则，并且出现了衰减的现象。
通过进一步调节电容器和电阻器的数值，我们发现改变这两个参数可以对振荡频率进行调节。
当电容器的容值较大或电阻器的阻值较小时，振荡频率较低；反之，当电容器的容值较小或电阻器的阻值较大时，振荡频率较高。
讨论：RC正弦波振荡电路的工作原理是基于电容器和电阻器的充放电过程。
当电容器充电时，电流通过电阻器流入电容器，电容器的电压逐渐增加；当电容器放电时，电流从电容器流出，电容器的电压逐渐减小。
这个充放电过程会不断重复，从而产生稳定的正弦波信号。
在实验中，我们观察到当频率较低时，波形呈现出较为平缓的正弦波。
这是因为在较低的频率下，电容器有足够的时间来充放电，从而形成较为平缓的波形。
而当频率逐渐增加时，电容器的充放电时间变得不足，导致波形变得不规则，并且出现了衰减的现象。
此外，我们还观察到改变电容器和电阻器的数值可以对振荡频率进行调节。
这是因为电容器的容值和电阻器的阻值直接影响了电容器的充放电时间。
当电容器的容值较大或电阻器的阻值较小时，电容器的充放电时间较长，振荡频率较低；反之，当电容器的容值较小或电阻器的阻值较大时，电容器的充放电时间较短，振荡频率较高。
LC 正弦波振荡（虚拟实验）1、 电容三点式（1）121100,400,10C nF C nF L mH ===示波器频谱仪（2）121100,400,5C nF C nF L mH ===示波器频谱仪（3）121100,1,5C nF C F L mH μ===示波器频谱仪数据表格: （C1, C2, L1） （C 1，C 2，L 1） O U •i U •增益A 相位差 谐振频率f 0 测量值 理论值 测量值 理论值 （100nF,400nF,10mH ）5.972V1.486V44.0191806.025kHz5.627（100nF,400nF,5mH ） 4.698V 1.161V 4 4.047 180 7.995 kHz 7.958 （100nF,1uF,5mH ）7.116V711.458mV1010.0021807.897 kHz7.465实验数据与理论值间的差异分析:增益差别不大但谐振频率差别较大, 主要是由于读数是的精度有限造成的。
由于游标以格为单位, 因此读数时选取的幅值最大的点可能与实际有差, 因而谐振频率的测量也有误差。
2、 电感三点式（1）1225,100,200L mH L H C nF μ===示波器频谱仪（2）1225,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪（3）1222,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪数据表格:（L1, L2, C2）（L1，L2，C2）OU•(V)iU•(mV)增益A 相位差谐振频率f0测量值理论值测量值(kHz)理论值(kHz)（5mH,100uH,200nF） 4.497V 89.938mV 50.001 50 180 5.039kHz 4.983 （5mH,100uH,100nF） 4.504V 90.070 mV 50.005 50 180 7.010kHz7.047（2mH,100uH,100nF） 4.483V 224.150mV 20.000 20 180 10.951kHz10.983实验数据与理论值间的差异分析:误差均较小, 主要由于电路不够稳定以及读数精度造成。
RC正弦波振荡电路工作原理及案例分析
工作原理：
1.当电路通电时，运放的输出为零，电容C充电通过电阻R。
电荷通
过电容器和电阻器的匝线，使负电荷集中在负端子，正电荷集中在正端子。
2.当电容器电荷积累到一定程度时，电压开始在电容器上积累。
3.这时，电容器上的电压开始向运放的反馈电路输出，导致运放开始
放大并输出一个正弦波振荡信号。
4.当输出电压经过电容衰减后，电容开始放电，电压开始下降直到为零。
5.在电容放电的过程中，运放输出变为负值，反馈电路也发生变化，
导致运放开始放大反向信号，输出一个负幅度的振荡信号。
6.重复以上过程，可以产生一个稳定的正弦波振荡信号。
案例分析：
假设我们需要设计一个频率为1kHz的正弦波振荡电路，我们可以选
择适当的电容和电阻数值来实现这个要求。
1.选择电容C和电阻R的数值为：C=1μF，R=1kΩ。
2.计算振荡频率：f=1/(2πRC)=1/(2π*1kΩ*1μF)≈1kHz。
3.搭建电路并接入运放，通过对电容和电阻的数值进行调整，可以调
节输出的正弦波振荡频率和幅度。
4.测量输出波形，可以通过示波器来观察振荡信号的频率和幅度是否
符合设计要求。
通过以上案例分析，我们可以看到RC正弦波振荡电路的设计方法和
工作原理。
通过调节电容和电阻的数值，可以实现不同频率和幅度的正弦
波信号输出。
这种电路在信号发生器、音频放大器等领域有着广泛的应用。
1正弦波振荡电路的作用用来产生一定频率和幅度的正弦交流电。
正弦波振荡信号的频率范围频率范围：一赫以下至几百兆赫。
正弦波振荡电路输出的交流电能是从电源的直流电能转化而来。
输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦。
概述正弦波振荡电路的应用1. 作为信号源，广泛用于量测、自动控制、通讯、广播电视及遥控等方面。
2. 作为高频能源，用于高频感应加热、冶炼、淬火以及超声波焊接等工业加工方面。
常用的正弦波振荡电路1.RC 振荡电路（输出功率较小，频率较低）2. LC 振荡电路（输出功率较大，频率较高）25||12A F AF n ϕϕπ⎧>⎨+=±⎩̇̇起振条件上式为幅度平衡条件，是指振荡电路已进入稳幅振荡。
||1AF=̇̇振荡电路要能自行起振，在起振时应满足：||1AF >̇̇起振条件：1. 放大环节保证放大电路能正常放大，以满足幅度条件。
2. 反馈环节保证反馈为正反馈，以满足相位条件。
3. 选频环节保证输出单一频率的正弦波。
4. 稳幅环节保证输出正弦信号幅度的稳定。
11正弦波振荡电路的分析方法1. 检查放大电路能否正常放大2. 检查反馈是否为正反馈---用瞬时极性法3. 检查是否有选频电路4. 检查是否有稳幅电路瞬时极性法：断开反馈电路至放大电路输入端；在放大电路输入端加输入信号，检查经放大电路和反馈电路后得到的反馈电压信号瞬时极性与所加信号是否相同。
12瞬时极性法断开反馈电路至放大电路输入端；在放大电路输入端加输入信号，检查经放大电路和反馈电路后得到的反馈电压信号瞬时极性与所加信号是否相同。
瞬时极性相同：正反馈瞬时极性相反：负反馈13RC选频电路频率特性159.4LC 振荡电路4.1 变压器反馈式振荡电路4.2 三点式振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和电容构LC成，可以产生高频振荡。
由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。
本节只对LC振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。
浅析LC正弦波振荡电路振荡的判断方法正弦波振荡电路是一种能够产生稳定且频率可调的正弦波信号的电路。
判断该电路是否振荡的方法主要可以从以下几个方面进行分析：振荡条件、负反馈条件、频率稳定性和稳定准则。
首先，振荡条件是正弦波振荡电路是否能够产生自持振荡的前提条件。
振荡条件由反馈回路和放大器组成。
反馈回路在正弦波振荡电路中起到将输出信号反馈到输入端的作用。
当反馈回路达到必要的条件时，则电路可以产生自持振荡。
一般来说，需要满足反馈系数大于1、相位差为0或180度等条件，才能使正弦波振荡电路产生振荡。
其次，负反馈条件是正弦波振荡电路能够稳定振荡的关键。
负反馈能够减小电路的非线性失真，提高电路的稳定性和频率响应。
当负反馈引入到正弦波振荡电路中时，正反馈部分的放大倍数必须小于负反馈部分的放大倍数，否则电路会失去稳定性。
因此，判断正弦波振荡电路是否稳定振荡的一个重要条件是负反馈部分放大倍数大于正反馈部分放大倍数。
然后，频率稳定性是正弦波振荡电路频率可调的重要特点。
一个稳定的正弦波振荡电路应当能够在一定范围内调节输出频率，并且频率的变化对振荡幅度和相位没有明显影响。
一般来说，频率稳定性可以通过电感、电容或者晶体等元件来实现。
其中，使用LC电路实现振荡时，电感和电容的数值和结构参数对频率稳定性有重要影响，而晶体则可以提供高稳定的频率源。
最后，稳定准则是判断正弦波振荡电路振荡稳定性的关键条件之一、稳定准则是通过对电路的频率、相位和幅度进行分析和计算，通过稳态和暂态分析来确认电路的稳定性。
一般来说，稳定准则可以通过Nyquist准则、Bode准则、根轨迹法等方法来进行分析和计算。
这些方法能够帮助我们找到电路的极点和极点位置，从而判断电路的稳定性。
总的来说，判断正弦波振荡电路振荡的方法涉及到振荡条件、负反馈条件、频率稳定性和稳定准则等方面。
通过分析电路的结构和元件参数，可以判断电路是否具有振荡的能力，并通过稳定准则来验证电路的稳定性。
正弦波振荡电路知识点总结1. 振荡电路的基本概念振荡电路是一种能够在没有外部输入的情况下产生连续变化的信号的电路。
它通过自身的反馈环路来产生振荡。
振荡电路的基本组成包括振荡器、反馈网络、放大器和输出网络。
振荡器是产生基频信号的核心元件，反馈网络用于将一部分输出信号反馈到输入端，放大器则用于提供振荡器所需要的放大增益，输出网络用于将振荡器的输出信号提取到外部装置上。
2. 正弦波振荡电路的工作原理正弦波振荡电路是一种能够产生连续变化正弦波信号的振荡电路，它利用正反馈和负反馈的结合来实现振荡。
首先，放大器将输入信号放大，然后经过反馈网络将一部分输出信号反馈到放大器的输入端。
这样就形成了一个正反馈环路，当反馈信号到达一定幅值时，输出信号将开始增大，最后达到稳定状态，形成正弦波振荡。
3. 常见的正弦波振荡电路类型常见的正弦波振荡电路包括RC正弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路、晶振电路、信号发生器和运放正弦波振荡电路等。
RC正弦波振荡电路利用电容和电阻元件来构成反馈网络，LC正弦波振荡电路利用电感和电容元件构成反馈网络，并且晶振电路利用晶体谐振器的内部谐振回路产生正弦波信号，信号发生器则是通过内部振荡电路产生正弦波信号，运放正弦波振荡电路则是利用运放放大器的高增益和稳定性实现正弦波振荡。
4. 正弦波振荡电路的频率和幅值控制正弦波振荡电路可以通过改变反馈元件的数值、改变振荡器的工作参数、改变放大器的增益等方法来控制输出信号的频率和幅值。
例如，RC正弦波振荡电路的谐振频率与RC元件相关，改变电阻或电容的数值可以改变输出信号的频率；LC正弦波振荡电路的谐振频率与LC元件相关，改变电感或电容的数值可以改变输出信号的频率；晶振电路的谐振频率与晶体的谐振频率相关，调整晶振的谐振频率可以改变输出信号的频率；信号发生器和运放正弦波振荡电路通过内部电路来控制输出信号的频率和幅值。
5. 正弦波振荡电路的应用正弦波振荡电路广泛应用于各种电子设备中，如信号发生器、音频设备、通信系统、测量仪器等。
高频电子线路课程论文论文题目：LC正弦波振荡电路的分析学生：何涛学科专业：微电子技术学号：201202021014指导教师：万云日期：2014年11月12日目录目录 (2)摘要 (3)一.振荡器 (4)1.1 什么是振荡器 (4)1.2 振荡器的相关知识 (4)1.2.1 振荡器的分类 (4)1.2.2 正弦波振荡器的应用 (4)1.3 反馈式振荡器的原理知识 (4)二.正弦波振荡器振幅条件的判定方法 (5)三.LC正弦波振荡电路相位条件的判定方法 (7)3.1变压器耦合振荡器 (7)3.1.1 什么是变压器的同名端 (7)3.1.2 变压器耦合振荡器 (7)3.2 三点式振荡器 (9)四.判断三点式振荡器是否满足相位条件的简单方法 (10)4.1 晶体管极间支路电抗特性的分析 (10)4.1.1 LC串联、并联支路的电抗特性 (11)4.2 判断方法的实例应用 (12)五.结论 (13)参考文献 (14)摘要本文主要对LC正弦波振荡电路能否振荡的判断方法进行了浅要分析。
当振荡电路同时满足起振的振幅条件和相位条件时就能产生振荡。
于是本文主要阐述了正弦波振荡电路振幅条件的判定方法和LC正弦波振荡电路相位条件的判定方法。
针对较复杂的三点式振荡器相位条件的辨别，通过对晶体管极间支路的电抗性质进行较全面的分析，并作出总结，之后利用这些结论，可使判断过程大大简化。
关键词：LC正弦波振荡电路；振幅条件；相位条件；电抗性质一.振荡器1.1 什么是振荡器不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。
1.2 振荡器的相关知识1.2.1 振荡器的分类按照所产生的波形，振荡器可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
按照产生振荡的工作原理，振荡器可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。
所谓反馈式振荡器是利用正反馈原理构成的振荡器，是目前最广泛的一类振荡器。
所谓负阻式振荡器是利用具有负阻特性的器件构成的振荡器，在这种电路中，负阻起的作用，是将振荡回路正阻抵消以维持等幅振荡。
判断电路是否可产生正弦波振荡的方法和
步骤
（1）观察电路是否包含了放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节。
（2）判断放大电路是否能够正常工作，即是否有合适的静态工作点且动态信号是否能够输入、输出、放大。
（3）利用瞬极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件。
具体做法是：断开反馈，在断开处给放大电路加频
图1 判断相位条件率为f0的输入电压Ui，并给定其瞬时极性，如图1所示；然后以Ui极性为依据判断输出电压U0的极性，从而得到反
馈电压Uf的极性；若Uf与Ui极性相同，则说明满足相位条件，即电路有可能产生正弦波振荡，否则表明不满足相位条件，电路不可能产生正弦波振荡。
（4）判断电路是否满足正弦波振荡的幅值条件，即是否满足起振条件。
具体方法是：分别求解电路的和，然后判断是否大于1。
只有在电路满足相位条件的情况下，判断是否满足幅值条件才有意义。
换言之，若电路不满足相位条件，则不可能振荡，也就无需判断是否满足幅值条件了。
浅析LC正弦波振荡电路振荡的判断方法LC正弦波振荡电路是一种经典的振荡电路，由一个电感(L)和一个电容(C)组成，通过交流电源提供能量。
LC正弦波振荡电路可以用于产生频率稳定的正弦波信号，因此在通信、测量和控制等领域具有重要的应用价值。
为了确保LC正弦波振荡电路能够正常振荡，需要进行合适的参数选择和判断方法。
首先，我们需要选择合适的电感和电容值。
电感和电容的选择决定了振荡频率和阻尼情况。
振荡频率由以下公式给出：f=1/(2*π*√(L*C))其中f是振荡频率，L是电感的感值，C是电容的容值，π是圆周率。
根据此公式，可以根据需要选择电感和电容的值。
其次，判断振荡电路是否能够开始振荡的方法有两种：一种是直接判断LC振荡电路的初始条件，另一种是通过稳态分析判断。
1.直接判断初始条件：初始条件下，电路处于准静态状态，即没有电流流过电感和电容器。
通过欧姆定律可以得到以下等式：v0=iL*L+q/C=0其中v0是初始电压，iL是电感的初始电流，q是电容的初始电荷。
根据这个等式，可以解得电流和电荷的初始值。
如果能够使电流和电荷都为零，则电路能够开始振荡。
2.稳态分析法：在稳态时，电感和电容上的电压是稳定的，此时电路处于振荡状态。
通过稳态分析可以得到以下两个等式：iL*L+q/C=0vL+vC=0其中，vL是电感上的电压，vC是电容上的电压。
根据这两个等式，可以解出电容和电感上的电压值，如果能够使电压稳定，则电路能够开始振荡。
另外，除了判断电路是否能够振荡，还需要考虑振荡电路的稳定性。
对于稳定的LC振荡电路，振荡频率和阻尼情况都不能受到外界扰动的影响。
通常采用负反馈的方法来提高振荡电路的稳定性，使得电路可以在一定范围内抵抗外部扰动。
在实际应用中，还需要考虑电感和电容的制造精度、温度变化等因素对振荡频率的影响。
此外，还需要注意电流和电压的幅度等参数的选择，以确保电路能够正常工作。
综上所述，判断LC正弦波振荡电路振荡的方法包括直接判断初始条件和稳态分析法。
LC 正弦波振荡电路详解LC 正弦波振荡电路与RC 桥式正弦波振荡电路的组成原则在本 质上是相同的，只是选频网络采用 LC 电路。
在LC 振荡电路中，当 f=f o时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减 到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持 输出电压，从而形成正弦波振荡。
由于 LC 正弦波振荡电路的振荡频 率较高，所以放大电路多采用分立元件电路。
一、LC 谐振回路的频率特性LC 正弦波振荡电路中的选频网络采用 LC 并联网络，如图所示。
图(a)为理想电路，无损耗，谐振频率为_ 1一「」(推导过程如下)公式推导过程:电路导纳为耳+J aC —-_；~~—令式中虚部为零，就可求出谐振角频率 -1 TZc式中Q 为品质因数1+—当 Q>>1 时，，所以谐振频率托対2开顶将上式代入「十，得出当f=fo 时，电抗当Q>>1时，已“Qi ，代入「I ：「「，整理可得 必卜侬八Q 血x - ]在信号频率较低时，电容的容抗（"「」） 很大，网络呈感性；在信号频率较高 时，电感的 感抗（X - 很大，网络呈容性；只有当f=fo 时， 网络才呈纯阻性，且阻抗最大。
这时电路产生电 流谐振，电容的电场能转换成磁场能，而电感的 磁场能又转换成电场能，两种能量相互转换。
实际的LC 并联网络总是有损耗的，各种损耗等 效成电阻R ,如图（b ）所示。
电路的导纳为y =亦+—5—R+回路的品质因数'公式推导过程:电路导纳为y+J 曲 ---;_—aL 沪+宓『 令式中虚部为零，就可求出谐振角频率1 11J+1 1式中Q 为品质因数Q^-J-“ R\C爼》理想伪况下陆网第 LC 并联网络（推导过程如下）?=亦+—-—R + j^L_ R，+0厶）R⑹萼慮匝路损耗时]LC 并联网络当Q>>1时，—厂，所以谐振频率Q旦将上式代入’丨，得出当f=f o时，电抗当Q>>1时，r *】，代入 ' ',；'.::，整理可得忆卜。
正弦波振荡器实验报告引言：正弦波振荡器是一种很重要的电路，在电子工程中有着广泛的应用。
它是实现信号产生和调制的基础，因此学习正弦波振荡器是学习电子工程的基础。
在实验中，我们将会学习到如何制作一个简单的正弦波振荡器电路，以及探究它的参数和特性。
实验设计：1.电路连接正弦波振荡器的基本构成为反馈电容C和反馈电阻R，而共同作用下，振荡器能够自持续发生正弦振荡信号。
电路连接如下图所示。
2.器材准备我们需要以下器材：- 电阻R，可调范围0-22kohm；- 电容C，为470nF；- 操作放大器，使用的是UA741；- 示波器。
3.参数测量和分析首先，我们需要测量电路中的R和C值。
然后，通过调整电位器，我们可以改变电路中的R值，进而观察输出波形的变化。
利用示波器，我们可以测量电路的输出波形，并通过测量峰峰值、频率和相位等参数，从而对电路性能进行分析。
实验结果：通过测量，我们得到了以下结果：在电容值为470nF的情况下，电路的输出波形为正弦波，并且频率在1KHZ左右。
当调整电位器改变电路中的R值时，可以观察到波形振幅随着R值的增加而增大，同时频率也有所变化。
具体数据如下：R/kohm|频率/KHZ|峰-峰值/V|相位/°--|--|--|--4.7||||10|1.18|495mV||15|1.03|863mV||20|0.91|1.2V||22|0.84|1.38V||24|0.78|1.54V||从数据可以看出，随着R值的增加，频率变低，峰-峰值变大。
我们还可以发现，在较大的R值下，电路的频率变得稳定，同时峰-峰值也变得更加平稳。
结论：通过实验，我们探究了正弦波振荡器的参数和特性，并得到了如下结论：1.正弦波振荡器中，反馈电容和反馈电阻是关键构成部分，能够实现自持续发生正弦振荡信号。
2.在电容值不变的情况下，随着电阻R值的增加，电路中的正弦波的频率降低，同时峰-峰值增大。
3.当R值达到一定范围时，电路的频率和峰-峰值变得更加稳定。
文氏电桥正弦波振荡电路文氏电桥正弦波振荡电路是一种基于反馈机制的电路，其具有稳定性高、频率精确等特点，被广泛应用于科学研究和工程实践中。
本文将从原理、电路设计、电路参数选择和实验结果等方面介绍文氏电桥正弦波振荡电路。
一、原理文氏电桥正弦波振荡电路的基本原理是利用反馈作用，使电路产生无衰减的振荡输出。
具体而言，电路中的电阻、电容和二极管等元件按一定的组合方式组成文氏电桥，而在桥路两侧则连有放大器，形成反馈回路。
在适当的条件下，电路会自动产生电流变化，进而输出一定频率的正弦波信号。
二、电路设计文氏电桥正弦波振荡电路的电路设计分为数个环节。
首先需要确定电路的振荡频率，然后根据频率选择合适的电容和电阻，进而计算桥路的元件数值。
接下来需要设计合适的反馈放大器电路，以及通过电压稳压电路来为电路提供稳定的电源。
最后将设计好的电路原理图转化为PCB电路板的布局和线路连接。
三、电路参数选择在具体的电路设计中，需要根据实际需要来确定电路元件的数值和参数。
一般而言，电路的振荡频率和输出幅度是最为重要的参数。
对于振荡频率而言，需要选择合适的电容和电阻来计算桥路的RC值。
同时还要考虑到放大器的增益和回路的稳定条件等问题。
对于输出幅度而言，则需要控制放大器的放大倍数和主反馈路径的电阻值等参数。
四、实验结果实验结果表明，文氏电桥正弦波振荡电路能够稳定产生一定频率的正弦波输出。
同时对于不同频率和不同电路参数的组合，电路的输出特性也不同。
实验中还可以通过调整电路参数和反馈路径来调制输出信号的相位和形状。
综合而言，文氏电桥正弦波振荡电路是一种基于反馈机制和RC 元件的电路，具有很多优良的特性。
在实际应用中，可以根据具体需求和实验条件进行合适的修改和调整，以产生更加稳定、精确和可控的信号输出。
波形产生电路的设计1 正弦波振荡电路的分析方法2 RC 正弦波振荡电路3 LC 正弦波振荡电路4 石英晶体振荡器5 非正弦波发生电路一、正弦波振荡电路的分析方法 1．产生正弦波振荡的条件如果反馈电压 u f 与原输入信号 u i 完全相等，则即使无外输入信号，放大电路输出端也有一个正弦波信号——自激振荡。
由此知放大电路产生自激振荡的条件是：i f U U 即：ii o f U U A F U F U 所以产生正弦波振荡的条件是：1 FA 1 FA ——幅度平衡条件 π2arg FA n F A ,2,1,0 n——相位平衡条件2. 分析步骤：（1）判断能否产生正弦波振荡a. 检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分；b. 检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正常工作；c. 分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件和振幅平衡条件。
(2) 判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。
估算振荡频率和起振条件, 振荡频率由相位平衡条件决定。
a.写出回路增益FA 的表示式 b.令π2F A n ，即可求得满足该条件的0f ，此频率即为振荡频率；c.令0f f 时的1 FA ，即得起振条件。
3．正弦波产生电路一般应包括以下几个基本组成部分:(1) 放大电路。
~i U 放大电路A i o U A U 反馈网络F t U U sin 2ii O f U F U(2) 反馈网络。
(3) 选频网络。
(4) 稳幅电路。
判断一个电路是否为正弦波振荡器, 就看其组成是否含有上述四个部分。
二、RC 正弦波振荡电路(文氏电桥) （一）RC 串并联网络振荡电路 电路组成：放大电路 —— 集成运放 A ；选频与正反馈网络 —— R 、C 串并联电路； 稳幅环节 —— R F 与 R 组成的负反馈电路。
1．RC 串并联网络的选频特性)1j()1(1j 1j 1j 11221122122211222212f C R C R C C R R C R R C R C R R UU F取 R 1 = R 2 = R ， C 1 = C 2 = C ，令 RC1则： )j(3100F得 RC 串并联电路的幅频特性为：图8.2.2Z 1Z 2FF1/3+90º-90º2002)(31F相频特性为：3arctg0F时，当RC 1031 F 最大， F = 0。
2．振荡频率与起振条件 1. 振荡频率 RCf 212. 起振条件f = f 0 时，31 F 由振荡条件知：1 FA ，所以起振条件为：3 A 同相比例运放的电压放大倍数为RR A uFf 1，即要求：R R 2F 3．振荡电路中的负反馈(自动稳幅)引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。
反馈系数R R R FF改变 R F ，可改变反馈深度。
增加负反馈深度，并且满足3 A， 则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正弦波信号。
4．振荡频率的调节RCf 21调节电阻R 或电容C 的值，即可调节振荡频率；利用波段开关换接不同容量的电容，对频率进行粗调； 利用同轴电位器，对振荡频率进行细调。
（二）其他形式的 RC 振荡电路 1、移相式振荡电路集成运放产生的相位移 A = 180º，如果反馈网络再相移 180º，即可满足产生正弦波振荡的相位平衡条件。
当 f = f 0 时，相移 180º，满足正弦波振荡的相位条件。
RC32起振条件：R270º180º90º2、双 T 选频网络振荡电路 振荡频率约为：RCf 510起振条件1 23F A R R ， 当 f = f 0 时，双 T 网络的相移为 F = 180º；反相比例运放的相移 A = 180º，因此满足产生正弦波振荡的相位平衡条件。
如果放大电路的放大倍数足够大，同时满足振幅平衡条件，即可产生正弦波振荡。
三种 RC 振荡电路的比较LC正弦波振荡电路LC 并联电路的特性:当频率变化时，并联电路阻抗的大小和性质都发生变化。
并联电路的导纳：2222)(j )(j 1j L R LC L R R LR C Y当0)(20200L R LC 时，电路发生并联谐振。
并联谐振角频率LCLR 11)(1200，令：R L Q 0 ——谐振回路的品质因数 当 Q >> 1 时，LC 10，谐振频率：LCf 210 选频特性好，适用于产生单一频率的振荡波形。
电路简单，经济方便，适用于波形要求不高的轻便测试设备中。
可方便地连续调节振荡频率，便于加负反馈稳幅电路，容易得到良好的振荡波形。
电路特点及应用场合起振条件振荡频率电路形式双T 网络选频振荡电路移相式振荡电路RC 串并联网络振荡电路名称RC f 2103 A RC f 3210RC f 5101 23 F A R R ，R R 12FLC 并联回路的阻抗：)11(j 1)1j(j )1j (j 1j )j (1j2LCR L CR L CL R L C L R C L R C Z在谐振频率附近，)1(j 12200Q Z Z ，可见，Q 值不同，回路的阻抗不同。
发生并联谐振时，LC1回路等效阻抗：RCL Y Z 001 )1(j 12200Q Z Z ，RCLZ 0，C L R R L Q 10结论：1. 当 f = f 0 时，电路为纯电阻性，等效阻抗最大；当 f < f 0 时，电路为感性；当 f >f 0 时，电路为容性。
所以 LC 并联电路具有选频特性。
2. 电路的品质因数 Q 愈大，选频特性愈好。
谐振时 LC 回路中的电流电容支路的电流：U L R L U C I 20200C )( 并联回路的输入电流：U L R R I202)( 所以：I Q I C ，当 Q >> 1 时，I I C ，I I L ，LC I I 结论：谐振时，电容支路的电流与电感支路的电流大小近似相等，而谐振回路的输入电流极小。
（三）变压器反馈式振荡电路1、电路组成用瞬时极性判断为正反馈，所以满足 自激振荡的相位平衡条件。
(瞬时极性法) 2、振荡频率和起振条件 振荡频率LCf 21> Q2感性纯阻容性图8.3.2-X u i起振条件MCR rbe （四） 电感三点式振荡电路(Hartley) 1、电路组成用瞬时极性判断为正反馈，所以满足自激振荡的相位平衡条件。
2、振荡频率和起振条件 振荡频率CM L L LC f )2(2121210起振条件R r M L M Lbe21电感三点式振荡电路的特点1.由于二线圈之间耦合很紧，因此容易起振。
2.调节频率方便。
3.一般用于产生几十兆赫以下的频率。
4.输出波形中含有较大的高次谐波，故波形较差。
5.频率稳定度不高。
（五） 电容三点式振荡电路(Colpitts) 1、电路组成用瞬时极性判断为正反馈，所以满足自激振荡的相位平衡条件。
2、振荡频率和起振条件 振荡频率212102121C C CC L LCf起振条件R r C Cbe12（六）电容三点式改进型振荡电路 振荡频率210111121C C C L f选择 C << C 1， C << C 2， 则：LCf 21减小了三极管极间电容对振荡频率的影响，适用于产生高频振荡。
各种 LC 振荡电路的比较---图8.3.4图8.3.5-- -（七） 石英晶体振荡器石英晶体的基本特性和等效电路 1、基本特性压电效应：在石英晶片的两极加一电场，晶片将产生机械变形；若在晶片上施加机械压力，在晶片相应的方向上会产生一定的电场。
压电谐振：晶片上外加交变电压的频率为某一特定频率时，振幅突然增加。
2、等效电路静电电容： C 0 机械振动惯性：L 晶片弹性： C磨擦损耗： R串联谐振频率LCf 21s并联谐振频率0s 0p 121C C f C C CC Lf一、并联型石英晶体振荡电路同左几兆赫~ 一百兆赫同左几千赫~ 几十兆赫适用频率可达10-5可达10-4 ~10-5同左可达10-4频率稳定度好好较差一般振荡波形同左频率可调，范围较小。
同左频率可调，范围较宽。
频率调节方法及范围同左起振条件振荡频率电路形式电容三点式改进型电容三点式电感三点式变压器反馈式名称LC f 210C M L L f )2(21210 2121021C C C C L f 210111121C C C L f M CR r be R r M L M L e b 21 R r C C e b 12 电抗频率特性OfXf sf p容性容性感性振荡频率C C CCCC Lf000)(21，2121C CC C C由于CC C 0，s 021f LCf二、串联型石英晶体振荡电路当振荡频率等于 f S 时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，此时正反馈最强，相移为零，电路满足自激振荡条件。
振荡频率s 0f f调节 R 可改变反馈的强弱，以获得良好的正弦波。
（八）非正弦波发生电路 矩形波发生电路 一、电路组成滞回比较器：集成运放、R 1、R 2； 充放电回路：R 、C ； 钳位电路：VD Z 、R 3。
二、工作原理设 t = 0 时，u C = 0，u O = + U ZRC 充放电回路滞回比较器图8.5.1图8.5.2则Z 211U R R R u当 u = u C = u + 时，输出跳变， u O =U Z ，则Z 211U R R R u当 u = u C = u + 时，输出又一次跳变， u O = + U Z 三、振荡周期电容的充放电规律：)(e)()0()(C tC C C u u u t u对于放电，Z 211)0(U R R R u CZ )(U u C ，RC解得：)21ln(221R R RC T结论：改变充放电回路的时间常数及滞回比较器的电阻，与R 1、R 2和U Z 有关。
四、占空比可调的矩形波发生电路使电容的充、放电时间常数不同且可调，即可使矩形波发生器的占空比可调。
充电时间 T 1放电时间 T 2 占空比 D)21ln()(221W1R C R R T)21ln()(221W2R R C R R T WW 12R R R R T T D三角波发生电路 一、电路组成 A 1 滞回比较器 A 2 反向积分电路t 1t 2T 2T 2R R tu Z211U R RZ211U R Ru O U U tt 3t OCO tO T 1T 2T图8.5.4图8.5.6二、工作原理设 t = 0 时，u O1 = + U Z u C = 0o 2121o 211u R R R u R R R uZ 21T U R R U •＝阈值电压 当 u + = u = 0 时，滞回比较器的输出发生跳变。
