模拟电子技术应用任务1正弦波振荡器的分析与测试412分析RC正弦
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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正弦波振荡器测量数据试验报告一、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、调试振荡器。
二、实验原理从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。
若用R、C元件组成选频网络,就称为RC振荡器,一般用来产生1HZ~1MHz的低频信号。
1、RC移相振荡器:电路如右图1所示,选择R>>Ri。
起振条件:放大器A的电压放大倍数|A|>29电路特点:简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。
频率范围:几赫~数十千赫。
2、RC串并联网络(文氏桥)振荡器:本实验电路图如下面的图2所示。
电路特点:可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。
3、双T选频网络振荡器:本实验电路如下图3所示:电路特点:选频特性好,调频困难,适用于产生单-窄带频率的振荡。
三、实验器材1、+12V直流电源;2、函数信号发生器;3、双踪示波器;4、频率计;5、直流电压表;6、数字万用表;7、15K电阻2个、103电容4个、10电位器1个。
四、实验内容1、RC串并联选频网络振荡器:(1)按图2连接线路。
(2)断开RC串并联网络(即电路图A处断开),Rw调到9-10K,测量放大器静态工作点Ie1(0.86毫安)、IE2(1.1毫安)及不失真电压放大倍数Ao(9倍,信号源500-1000HZ范围内)。
(3)关闭信号源,接通RC串并联网络(即电路图A处接通),使电路起振,调小Rw,看停振现象。
再调大Rw(顺时针拧)使刚好不失真,用示波器观测输出电压uo波形,并测量此情况下的电压放大倍数A(3.2倍,要断开RC串并联网络测量)。
(4)用频率表测量振荡频率(893HZ),并与计算值进行比较。
(5)两个电容C分别并联103电容,观察和记录振荡频率变化情况(520HZ)。
2、双T选频网络振荡器:(1)按图3组接线路。
其中T2单级放大器由实验台上的“单级/负反馈两级放大器”的末级构成。
模拟电子实验报告四-正弦波振荡器
正弦波振荡器是一种重要的电子器件,被广泛应用在各类电子系统中,本实验旨在使用非线性元件(晶体管)构建一个正弦波振荡电路,并且研究其工作的电压、频率和幅值等参数,以更好地理解振荡器的工作原理及应用原理。
实验准备:
操作板、非线性元件(晶体管)、电阻、电感及相关测量仪器等必备设备和元件。
实验步骤:
(1)首先,将晶体管接入操作板,并将相关电阻、电感及元件安装到板上,确保晶体管正确连接。
(2)通过对各参数(电阻,电感,电压等)的测量,确定其输出正弦波的振荡幅度以及振荡频率。
(3)设定相关电阻,电感,电压,测量振荡器的输出正弦波电压,记录测量数据。
(4)重复以上测量过程,在不同的参数条件下,测量不同的振荡参数,观察其变化情况,对照实验仪表的读数,检查测量结果的准确性。
实验结果:
随着振荡电路电压及其他参数的变化,晶体管输出正弦波的幅度、频率也发生变化。
当晶体管工作在20 V电压下,输出正弦波的幅度为2 V,频率为295 Hz。
当晶体管工作在30 V电压时,输出正弦波的幅度为2.5 V,频率为325 Hz。
当晶体管工作在40 V电压时,输出正弦波的幅度为3 V,频率为355 Hz。
通过本次实验,发现晶体管输出正弦波的幅度和频率随着电压的变化而变化,且随着电压的增加,频率有逐渐增加的趋势。
由此可见,正弦波振荡电路是一个复杂但可靠稳定的电子系统,能够实现预期的输出结果,这是通过对相关参数进行优化来实现的。
此外,它也可以应用于多种电子系统,作为信号源,应用较为广泛。
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。
实验十四 RC 正弦波振荡器一、实验目的1、掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理。
2、熟悉正弦波振荡器的测试方法。
3、观察RC 参数对振荡频率的影响,学习振荡频率的测定方法。
二、实验仪器1、双踪示波器2、低频信号发生器3、频率计4、交流毫伏表5、直流电源。
三、实验原理及测量方法正弦振荡电路一般包括两部分,放大电路A 和反馈网络F ,如图1所示。
图1 正弦振荡电路原理框图由于振荡电路不需要外界输入信号,因此,通过反馈网络输出的反馈信号X f 就是基本放大电路的输入信号X id 。
该信号经基本放大电路放大后,输出为X o ,若能使X f 与X id 大小相等,极性相同,构成正反馈电路,那么这个电路就能维持稳定的输出。
因而,X f =X id 可引出正弦振荡条件。
由方框图1可知:o id X AX =而X f =FX o 当X f =X id 时,则有:AF =1上述条件可写成|AF|=1,称幅值平衡条件。
即放大倍数A 与反馈系数F 乘积的模为1,表明振荡电路已达到稳幅振荡,但若要求电路能够自行振荡,开始时必须满足|AF|>1的起振条件。
由X f 与X id 极性相同,可得:2A F n φφπ+= 称相位平衡条件即放大电路的相角和反馈网络的相角之和为2n π,其中n 为整数。
要使振荡电路输出确定频率的正弦信号,电路还应包含选频网络和稳幅电路两部分。
选频电路的作用使单一频率的信号满足振荡条件,稳幅电路能保证电路的输出幅度是稳定不失真的,这两部分电路通常可以是反馈网络,或放大电路的一部分。
RC 正弦振荡电路也称为文氏桥振荡电路。
它的主要特点是利用RC 串并联网络作为选频和反馈网络。
如图2所示R123.5kΩ(a )电路图(b )串并联网络频率特性 图2 RC 串并联正弦振荡电路由串并联网络的幅频特性,可知当信号频率为12o f RCπ=时,选频网络的相角为0度,传递系数为1/3。
所以,要满足正弦振荡条件,要求放大电路的相角为0度,传递系数稍大于3。
rc正弦波振荡器实验报告实验目的:本实验的目的是通过搭建一个RC正弦波振荡器电路,研究RC电路的振荡特性,并分析RC电路中电流和电压的变化规律。
实验设备:- 信号发生器- 电压表- 电流表- 电阻- 电容- 电源- 连接线- 示波器实验原理:RC正弦波振荡器电路由电容C和电阻R组成。
根据基尔霍夫定律,电路中的电压满足以下方程:V = VR + VC,其中VR为电阻上的电压,VC为电容上的电压。
在电容未充电时,电流通过电阻,而电容不导电。
当电压施加到电路上时,电容开始充电,电流开始减小。
随着时间的流逝,电容上的电压也在增加。
当电容经过一段时间充电后,电压达到最大值,电流达到最小值。
此时电容开始放电,电流再次增大。
随着电容的放电,电压逐渐减小。
电容和电阻的相互作用导致电流和电压的周期性变化,形成正弦波。
实验步骤:1. 将信号发生器的正负极分别连接到电阻R和电容C的一个端口。
2. 将电容的另一个端口连接到电阻的另一端,形成一个闭合的回路。
3. 将电流表连接到电阻上,以测量通过电阻的电流。
4. 将电压表连接到电容上,以测量电容上的电压。
实验结果:通过实验观察,我们可以看到电流和电压随着时间的变化呈现正弦波形。
当电流为最大值时,电压达到最小值,当电流为最小时,电压达到最大值。
电流和电压的变化是周期性的,证明了电路中存在振荡现象。
实验讨论:1. 实验中,我们可以通过调节信号发生器的频率来改变振荡的频率。
2. 通过改变电阻R和电容C的数值,我们可以观察到振荡的幅度和频率的变化。
3. RC振荡器电路还可以应用于实际电路中,例如通信信号源的产生、交流电源的输出等。
实验总结:通过本次实验,我们成功搭建了一个RC正弦波振荡器电路,并观察到了电流和电压的周期性变化。
实验结果验证了RC电路的振荡特性,并加深了对振荡器电路的理解。
实验中我们还发现,通过调节信号发生器的频率、改变电阻和电容的数值,可以对振荡的频率和幅度进行调节。
模拟电子技术 RC 正弦波振荡器实验报告内容包含:实验目的、实验仪器、实验原理,实验内容、实验步骤、实验数据整理与归纳(数据、 图表、计算等)、实验结果分析、实验思考题、实验心得。
【实验目的】(1)进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件。
(2)学会测量、调试振荡器。
【实验仪器】 (1)+12V 直流电源;(3) DS1062E-EDU 双踪示波器; (5) MS8200D 直流电压表; (7)电阻、电容、电位器等若干支。
【实验原理】从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,是一种带选频网络的正反馈 放大器。
若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器,一般用来产生1Hz 〜 1MHz 的低频信号。
1. RC 移相振荡器RC 移相振荡器电路形式如图9-1所示,选择R>>G 。
图9-1 RC 移相振荡器原理图(2) AS101E 函数信号发生器; (4)频率计;(6) 3DG12X2 或 9013X2 支;振荡频率 f D =——2n46RC起振条件 放大器A 的电压放大倍数1 A I >29电路特点 简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,一般 用于频率固定且稳定性要求不高的场合。
频率范围 儿赫〜数十千赫口2. RC 串并联网络(文氏桥)振荡器3. 串并联网络振荡器电路形式如图9-2所示。
一“力RCIA >3可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到 良好的振荡波形。
图9-2 RC 串并联网络振荡器原理图注;本实验采用两级共对极分立兀件放大哥组成RC F 弦波振菊谓口【实验内容】1. RC 串并联选频网络振荡器 (1)按图9-3组接线路。
(2)断开RC 串并联网络,(不接A 、B ),测量放大器静态工作点。
记录数据,如 表9-1所示。
起振条件表9-1(3)接通RC 串并联网络(联A、B ),并使电路起振,用示波器观测输出电压%的 波形,调节学使获得满意的正弦信号,记录波形及参数(幅度)。
模拟电子技术---RC 正弦波振荡器实验报告一、实验室名称第一实训楼216二、实验目的1、 进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件2、 学会测量、调试振荡器三、实验原理从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。
若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz ~1MHz 的低频信号。
RC 串并联网络(文氏桥)振荡器电路型式如图12-2所示。
振荡频率 RC21f O π 起振条件 |A|>3 电路特点 可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。
可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。
实验电路构成①RC 串并联选频网络②电压串联负反馈放大电路由带星号的电位器*w R 和电阻F R 构成的支路,将输出端信号引到1T 的射极,与1T 的射极电阻(1.2K )组成电压串联负反馈,从而引入两级间的电压串联负反馈。
图12-2RC串并联选频网络图12-4 RC串并联选频网络振荡器图12-2 RC串并联网络振荡器原理图注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器。
四、实验设备与器件1、+12V 直流电源2、函数信号发生器3、双踪示波器4、频率计5、直流电压表6、 3DG12×2 或 9013×2电阻、电容、电位器等五、实验内容1、 RC串并联选频网络振荡器(1)按图12-4组接线路图12-4 RC 串并联选频网络振荡器(2) 断开RC 串并联网络,测量放大器静态工作点及电压放大倍数。
(3) 接通RC 串并联网络,并使电路起振,用示波器观测输出电压u O 波形,调节R f 使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数。
(4) 测量振荡频率,并与计算值进行比较。
(5) 改变R 或C 值,观察振荡频率变化情况。
(6) RC 串并联网络幅频特性的观察将RC 串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络,保持输入信号的幅度不变(约3V ),频率由低到高变化,RC 串并联网络输出幅值将随之变化,当信号源达某一频率时,RC 串并联网络的输出将达最大值(约1V 左右)。