第四章 正弦波振荡电路

rc正弦波振荡电路设计
RC正弦波振荡电路的设计过程可以按照以下步骤进行：
1.确定振荡频率：根据需要，选择合适的振荡频率。

2.确定电路参数：根据振荡频率，计算RC电路的参数，即电阻R和电容C 的值。

对于正弦波振荡电路，振荡频率f与R和C的关系为f=1/2πRC。

因此，已知振荡频率f，可以求出R和C的值。

3.设计电路：根据计算出的R和C的值，设计RC正弦波振荡电路。

电路一般由放大器、RC电路和正反馈网络组成。

放大器可以选择合适的运放或比较器等器件，RC电路选择相应的电阻和电容器件，正反馈网络可以选择相应的电阻或电容元件。

4.调整电路：在实际应用中，可能需要根据实际情况对电路进行调整，以获得更好的性能。

例如，可以通过调整放大器的反馈系数、RC电路的元件值等来调整振荡频率和幅度。

5.测试电路：在调整完成后，对电路进行测试，观察是否能够正常工作并产生稳定的正弦波输出。

总之，RC正弦波振荡电路的设计需要综合考虑电路参数、元件选择、电路结构等因素，并经过调整和测试来获得最佳性能。

最简单三极管正弦波振荡电路三极管正弦波振荡电路是电子科学领域中一个极为重要的电路结构，它能够产生稳定而高质量的正弦波信号，被广泛应用于各类通信系统、音频设备、测量仪器等领域。

在不同的应用场合下，工程师们都会根据具体需求进行调整和改进，以实现更好的性能和稳定性。

正弦波振荡电路的设计始于20世纪中叶，当时的科学家们通过对三极管的性质和电路特性进行深入研究，成功地构建出了能够自主产生正弦波信号的电路。

这种电路不需要外加的正弦波信号作为输入，而是通过自身的反馈机制，在适当的条件下实现振荡。

这种自激振荡的现象为电子器件的稳定工作提供了一个重要的思路，也为后来的电路设计提供了新的方向。

最简单的三极管正弦波振荡电路通常由放大器级、反馈网络和振荡电路组成。

在这个电路中，三极管的放大特性和非线性特性被巧妙地利用，使得电路能够在特定的工作状态下产生稳定的正弦波输出。

对于一些需要高质量正弦波信号的应用来说，这种电路结构具有很大的优势。

在实际的电路设计中，工程师们会根据具体的需求和设计目标进行合理的选型和调试。

三极管的型号、参数、工作状态等因素都会对电路的性能产生重要影响，因此需要进行细致的分析和计算。

在设计过程中，工程师们通常会进行模拟仿真和实际测试，以验证电路的性能和稳定性。

通过不断地优化和改进，他们最终能够得到满足要求的正弦波振荡电路。

在实际应用中，三极管正弦波振荡电路有着广泛的应用。

在通信系统中，它可以作为射频信号源，为无线电台、调频电台等设备提供高质量的射频信号。

在音频设备中，它可以作为音频信号源，为功放、喇叭等设备提供高保真度的音频信号。

在测量仪器中，它可以作为参考信号源，为各类测量仪器提供精确的时钟信号。

这些应用场景都需要高质量的正弦波信号，而三极管正弦波振荡电路正是能够满足这些需求的理想选择。

除了最简单的三极管正弦波振荡电路外，还有一些衍生的设计方法和电路结构。

例如，可以通过调整反馈网络的参数和结构，实现不同频率范围的正弦波输出；可以通过串联或并联多个振荡电路，实现多频段的正弦波输出。

RC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅度的交流信号。

常用的正弦波振荡电路有LC 振荡电路和RC 振荡电路两种。

RC 振荡电路的输出功率小，频率较低；LC 振荡电路的输出功率较大，频率也较高。

工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等，都是振荡电路的应用。

1．电路结构RC 正弦波振荡电路如图1所示。

它由放大电路（同相比例运算电路），RC 串并联网络(既是正反馈网络，又是选频网络)和二极管限幅电路构成。

输出电压u 0经RC 串并联网络分压后，在RC 并联电路上得出反馈电压u f ，加在同相比例运算放大器的同相输入端，作为它的输入电压u i ，R F 和R 1构成负反馈网络，并利用二极管D 1、D 2正向特性的非线性实现自动稳幅。

图1 RC 正弦波振荡电路2．RC 串并联选频网络的选频特性由图可求得传输系数：)1j(31j 1//j 1j 1//f 0RC RC C R C R C R U U F ωωωωω-+=++== )j(31o o ωωωω-+= 分析可知：仅当 0ωω=时，31f 0=U U 最大值，且u 0与 u F 同相，即网络具有选频特性，而且，C R 01ω=，即。

，RCf RC πω21100== 3．工作原理 输出电压 u O 经正反馈(兼选频)网络分压后，取u f 作为同相比例电路的输入信号 u i 。

(1) 起振过程 当满足1>AF 的起振条件，可得如图2所示振荡波形。

图2 起始振荡波形(2) 稳定振荡稳幅振荡波形如图3所示。

图3 稳幅振荡波形(3) 振荡频率振荡频率由相位平衡条件决定。

00F 0A ==ϕϕ处，，只有在f ，满足相位平衡条件，，0F A =+ϕϕ所以振荡频率RCf π210= 改变R 、C 可改变振荡频率由运算放大器构成的RC 振荡电路的振荡频率一般不超过1MHz 。

(4) 起振及稳定振荡的条件起振条件1>AF ，因为 | F |=1/ 3，则 311>+=R R A F u 稳定振荡条件1=AF ，| F |= 1/ 3，则 311=+=R R A F u 考虑到起振条件1>AF , 一般应选取 R F 略大2R 1。

正弦波振荡电路的振荡条件(一)正弦波振荡电路的振荡条件引言•正弦波振荡电路是一种广泛应用于电子设备中的电路，它能够产生稳定的正弦波信号。

•在设计和分析正弦波振荡电路时，我们需要遵循一些振荡条件，以确保电路能够正常工作。

振荡条件的定义•振荡条件是指电路中必须满足的一系列条件，以产生稳定的振荡信号。

•如果振荡条件没有被满足，电路将无法产生振荡，或者振荡的频率和幅度将不稳定。

振荡条件的要点1.正反馈：正弦波振荡电路需要正反馈回路，以提供自激振荡的机制。

2.相位移：正反馈回路必须引入至少360度的相位移，确保振荡信号能够持续产生。

3.放大器：正弦波振荡电路需要一个放大器，以放大振荡信号并提供足够的反馈。

振荡条件的细节解释•正反馈：正反馈回路使得一部分输出信号回馈到输入端，增强输入信号的幅度。

这对于振荡电路来说是关键的，因为它能够提供持续的能量输送。

•相位移：在振荡电路中，相位移是通过反馈网络中的电容器和电感器实现的。

相位移确保了振荡信号能够保持相位差，并循环地在放大器和反馈网络之间传输。

•放大器：正弦波振荡电路中的放大器通常是一个反馈式放大器，它可以放大输入信号并将一部分输出信号回馈到输入端。

这种放大器能够提供足够的增益和反馈来维持振荡信号的稳定。

总结•正弦波振荡电路的振荡条件是满足正反馈、相位移和放大器等要求。

•只有当这些条件被充分满足时，电路才能够产生稳定的正弦波振荡信号。

以上是正弦波振荡电路的振荡条件的一些基本信息和解释。

在实际应用中，需要根据具体的电路设计和要求来选择合适的元件和参数，以确保电路能够满足振荡条件并产生稳定的振荡信号。

调节振荡条件的方法在设计和调节正弦波振荡电路时，我们可以采取以下方法来满足振荡条件并优化振荡性能：1.选择合适的反馈网络元件：反馈网络中的电容器和电感器决定了振荡信号的频率和相位移。

根据所需的频率和相位差，选择合适的元件数值和连接方式。

2.控制反馈增益：反馈增益决定了信号在电路中的放大程度。

电子技术基础试题库（第四版）第一章:半导体二极管一、填空题1、根据导电能力来衡量，自然界的物质可以分为______________、__________和__________三类。

导体、绝缘体、半导体2、PN节具有__________特性，即加正向压时__________，加反向压时__________。

单向导电特性、导通、截止3、硅二极管导通时的正向管压降约__________V，锗二极管导通时的正向管压降约__________V。

0.7、0.34、使用二极管时，应考虑的主要参数是__________、__________。

最大整流电流、最高反向工作电压5、在相同的反向电压作用下，硅二极管的反向饱和电流常__________于锗二极管的反向饱和电流，所以硅二极管的热稳定性较__________小、好6、根据导电能力来衡量，自然界的物质可分为 _______ 、_________和__________三类。

导体，绝缘体，半导体7、PN结具有 _____________性能，即加正向电压时PN结________，加反向电压时的PN结_________。

单向导电性，导通，截止二，判断题１、半导体随温度的升高，电阻会增大。

（）N２、二极管是线性元件。

（）N３、不论是哪种类型的半导体二极管，其正向电压都为０.３Ｖ左右。

（）N４、二极管具有单向导电性。

（）Y５、二极管的反向饱和电流越大，二极管的质量越好。

（）N６、二极管加正向压时一定导通（）N7、晶体二极管是线性元件。

（）N8、一般来说，硅晶体二极管的死区电压小于锗晶体二极管的死区电压。

（）Y三、选择题１、ＰＮ结的最大特点是具有（）CＡ、导电性Ｂ、绝缘性Ｃ、单相导电性２、当加在硅二极管两端的正向电压从０开始逐渐增加时，硅二极管（）CＡ、立即导通Ｂ、到０.３Ｖ才开始导通Ｃ、超过死区压才开始导通Ｄ、不导通３、当环境温度升高时，二极管的反向电流将（）AＡ、增大Ｂ、减少Ｃ、不变Ｄ、先变大后变小4、半导体中传导电流的载流子是（）。

课程设计课程名称：模拟电子技术A设计名称：RC正弦波振荡电路专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2018年1月5 日XX大学课程设计任务书学生姓名专业班级课程名称模拟电子技术A设计名称RC正弦波振荡电路设计设计周数 1 设计任务主要设计参数⑴振荡频率：500Hz；⑵振荡频率测量值与理论值的相对误差小于；⑶振幅基本稳定，振荡波形对称；⑷电源电压变化在以内时，无明显非线性失真。

设计内容设计要求⑴RC正弦波振荡电路形式有多种，按照设计要求，提出两种设计方案，进行比较后确定选用方案。

⑵用Multisim软件设计电路原理图；②根据电路功能及技术指标要求，计算电路各元件的参数；③对所设计电路进行仿真、调试，使所设计电路能实现设计要求。

④对仿真过程和仿真结果进行分析。

⑤将仿真测得的正弦波频率,输出幅值分别与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。

⑥如果所设计的RC正弦波振荡电路不能起振，一个条件哪个参数？如何调节？（通过仿真验证）⑦如果输出波形失真，应该调节哪个参数？如何调节？（通过仿真验证）主要参考资料[1]华中科技大学电子技术课程组编，康华光主编.电子技术基础.模拟部分.第五版.北京：高等教育出版社，2010[2]华中科技大学电子技术课程组编，康华光主编.电子技术基础.数字部分.第五版.北京：高等教育出版社，2011[3]刘原主编.电路分析基础.北京：电子工业出版社，2011[4]及力主编.Protel 99 SE原理图与PCB设计教程.北京：电子工业出版社，2007[5]（日）稻叶保著，何希才，尤克译.振荡电路的设计与应用.北京：科学出版社，2004学生提交归档文件“课程设计说明书”一本（用word编辑排版打印）要求：内容准确，表述清晰、调理，图文详尽。

注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）。

2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。

*第五章正弦波振荡电路教学重点1．掌握正弦波振荡条件、电路组成。

2.掌握LC振荡电路振荡频率计算、起振条件。

3.掌握RC桥式振荡电路组成和振荡条件。

4.搭建、调试RC桥式正弦波振荡器功能电路。

教学难点1．正弦波振荡可能性的判断。

2．理解各种振荡电路组成。

学时分配5.1自激振荡振荡器产生的信号是“自激”的，通常称为自激振荡器。

5.1.1自激振荡的形成1．自激振荡的现象通过扩音系统中的自激现象，感受放大器自激的效果。

2．正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路由放大器、反馈电路、选频网络和稳幅电路等部分组成。

（1）放大电路（2）反馈网络u i=0（3）选频网络（4）稳幅电路由于电路通电的瞬间，电路将产生微小的噪声或扰动信号一电路对频率为f0的正弦波产生正反馈过程，则输出信号u o f-u. （U/T）T u o ff。

于是u o越来越大，由于管子的非线性特性，倍数将减小当u o的幅值增大到一定程度时，放大（稳幅）一电路达到动态平衡。

5.1.2自激振荡产生的条件1．相位平衡条件要维持振荡，电路必须是正反馈，其条件是：①=0或①=嶙+ Q=2n n （n=0, 1, 2, 3…）。

其中^A为放大器的相移，Q为反馈电路的相移，中为相位差。

即,反馈电压的相位与净输入电压的相位必须相同,即反馈回路必须是正反馈。

2．振幅平衡条件自激振荡的振幅平衡条件是：AF三1。

即，要维持等幅振荡，反馈电压的大小必须等于净输入电压的大小，即u f= u「。

5.2 常用振荡电路正弦波振荡电路按反馈网络性质分类可分为两大类：RC振荡电路由电阻、电容元件和放大电路组成的振荡电路LC振荡电路（含石英晶体振荡电路）是由电感、电容元件和放大电路组成的振荡电路5.2.1RC桥式振荡电路做一做：用示波器观察RC振荡电路产生的正弦波形1.RC网络的选频特性将电阻R1与电容C1串联、电阻R2与电容C2并联所组成的网络称为RC串并联选频网络，如图所示。

通常选角1= R2=R, C1=C2=C。

正弦波振荡电路正弦波振荡电路是一种常见的电路，它可以产生稳定的正弦波信号，被广泛应用于通信、测量、音频等领域。

本文将从电路原理、设计和应用等方面介绍正弦波振荡电路。

一、电路原理正弦波振荡电路是一种自激振荡电路，其主要原理是利用放大器的正反馈作用，使放大器输出的信号反馈到输入端形成振荡。

具体来说，正弦波振荡电路由三个基本元件构成：放大器、反馈网络和振荡器。

放大器是正弦波振荡电路的核心部件，它的作用是放大输入信号。

反馈网络是将放大器输出信号反馈到输入端的部件，它的作用是使放大器输出的信号与输入信号同相位。

振荡器是将放大器输出的信号反馈到输入端后形成的振荡电路。

在正弦波振荡电路中，放大器和反馈网络的组合是关键。

放大器的放大倍数和反馈网络的反馈系数决定了电路的稳定性和频率特性。

如果反馈系数过大，正弦波振荡电路将失去稳定性，形成尖峰波振荡电路。

如果反馈系数过小，电路将无法形成振荡。

二、电路设计正弦波振荡电路的设计需要考虑多个因素，包括放大器的选择、反馈网络的设计和电路参数的计算等。

下面将分别介绍这些方面的内容。

1. 放大器的选择放大器是正弦波振荡电路的核心部件，其放大倍数和频率特性对电路的性能有重要影响。

通常选择运放作为放大器，因为运放具有高放大倍数和良好的频率响应特性。

2. 反馈网络的设计反馈网络是正弦波振荡电路的关键部件，其设计需要考虑反馈系数和相位等因素。

通常采用RC网络作为反馈网络，其反馈系数和相位可以通过电路参数进行调节。

3. 电路参数的计算电路参数的计算是正弦波振荡电路设计中的关键步骤。

需要根据电路元件的特性和工作频率等因素进行计算。

具体来说，需要计算放大器的增益、反馈网络的反馈系数和相位等参数。

三、电路应用正弦波振荡电路在通信、测量、音频等领域有广泛的应用。

其中，应用最广泛的是在通信中产生稳定的载波信号。

此外，正弦波振荡电路还可以用于音频振荡器、频率计、信号发生器等领域。

在通信中，正弦波振荡电路主要用于产生载波信号。

简述正弦波振荡电路的组成部分及其作用正弦波振荡电路是一种能够产生稳定频率和幅度的振荡电路，广泛应用于通信、测量、音频等领域。

它由三个主要组成部分构成：放大器、反馈网络和频率稳定元件（如谐振电路或LC电路）。

下面将详细解释每个组成部分的作用及其工作原理。

1. 放大器（Amplifier）：放大器是正弦波振荡电路的核心部分，它主要负责放大反馈网络中的信号，使得反馈电路能够提供恰好足够的正反馈，以使整个电路产生稳定的振荡输出。

放大器通常采用双极性晶体管或场效应晶体管等材料制成，其工作原理是输入的弱信号经过放大器放大后成为一个足够大的正弦波振荡信号，作为反馈网络的输入信号。

2. 反馈网络（Feedback Network）：反馈网络的作用是将放大器的输出信号返回到放大器的输入端，与输入信号进行合成或相抵消，以产生正反馈。

正反馈信号通过反馈网络回到放大器的输入端，使得输出信号继续被放大，从而产生持续的振荡。

反馈网络通常由电容器和电阻器等元件构成，其具体结构可以有串联结构、反串联结构或混合结构。

频率稳定元件的作用是使正弦波振荡电路的输出频率保持稳定。

常见的频率稳定元件包括谐振电路和LC电路等。

谐振电路利用电感和电容的特性，在特定的频率下产生共振现象，从而稳定输出频率。

LC电路是由电感和电容组成的振荡回路，利用电感和电容之间的相互作用产生振荡信号，其频率由电感和电容的值决定。

正弦波振荡电路的工作原理如下：1.放大器将输入的弱信号经过放大，形成一个较大的正弦波信号。

2.反馈网络将放大器的输出信号返回到放大器的输入端，与输入信号进行合成或相抵消，产生正反馈。

3.正反馈使得输出信号继续被放大，产生持续的振荡。

4.频率稳定元件保持输出频率的稳定。

正弦波振荡电路的关键是维持恰当的正反馈程度，以使得输出信号在放大器中得到充分放大。

一旦正反馈程度过高或过低，振荡电路将无法维持稳定的振荡输出。

因此，设计正弦波振荡电路需要合理选择放大器和反馈网络的参数，以及适当的频率稳定元件，以确保输出频率和振幅的稳定性。

正弦波震荡电路的起振条件
1. 正反馈，起振电路必须具有正反馈回路，这意味着一部分输出信号被送回到输入端，以增强输入信号，从而产生振荡。

2. 幅度条件，正弦波振荡电路的增益必须足够大，以弥补电路中的损耗，确保信号能够持续增长而不衰减。

3. 相位条件，在振荡频率下，反馈电路的相位差必须为360度或2π的整数倍，以确保正反馈的增强效果。

4. 频率条件，振荡电路的增益必须对特定频率具有增益，这通常通过选择合适的电路元件或参数来实现。

综合以上条件，当正弦波振荡电路满足这些条件时，就可以产生稳定的正弦波振荡。