正弦波振荡电路

RC正弦波振荡电路

概念：

采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC正弦波振荡电路；它试用于低频振荡，产生1MHZ以下的低频信号。

电路原理图：

电路由放大电路和选频网络组成。放大电路是由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。选频网络由电阻电容串并联组成，同时兼作正反馈网络。

电路元件参数：

电阻４个（10Ｋ欧2个、4.95K欧、10K欧各一个）、电容２个10ｎＦ、LM358集成块一个、直流电源+12V、-12V。

RC串并联选频网络

RC串并联选频网络如下图（a）所示，它在正弦波振荡电路中既为选频网络，又为正反馈网络，所以其输入电压为 ，输出电压为

。

当信号频率足够低时， ，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图(b)所示。 超前 ，当频率趋于零时，相位超前趋近于+900，且 趋近于零。

当信号频率足够高时， ，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图（c）所示。 滞后 ，当频率趋近于无穷大时，相位滞后趋近于-900，且 趋近于零。

当信号频率从零逐渐变化到无穷大时， 的相位将从+900逐渐变化到-900。因此，对于RC串并联选频网络，必定存在一个频率f0，当f=f0时， = 同相。通过计算可求出RC串并联选频网络的频率特性，如下图所示，其谐振频率 。

RC桥式正弦波振荡电路：

因为正弦波振荡器的起振条件是 ，从幅频特性曲线可得，当f=f0时，F=1/3，所以当A>3时，即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于3的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器。

从理论上讲，任何满足放大倍数要求的放大电路与RC串并联选频网络都可组成正弦波振荡电路；但是，实际上，所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。因此，通常选用引入电压串联负反馈的放大电路，如同相比例运算电路。

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。

场效应管正弦波振荡电路

场效应管（Field Effect Transistor，FET）正弦波振荡电路是一种利用场效应管来产生正弦波信号的电路。场效应管是一种三端口器件，它的输入电阻很高，输出电阻很低，因此非常适合用于放大和调节信号。正弦波振荡电路利用了场效应管的放大特性和反馈原理来产生稳定的正弦波信号。

在正弦波振荡电路中，场效应管通常被配置为共源放大器或共漏放大器，这取决于电路的具体设计。通常情况下，电路会包括一个反馈网络，以产生所需的振荡频率和幅度。反馈网络会将一部分输出信号反馈到输入端，以维持振荡的稳定性。

正弦波振荡电路的设计需要考虑到场效应管的工作点稳定性、放大倍数、频率稳定性和失真等因素。在设计中需要合理选择场效应管的工作点，以确保其在合适的工作状态下产生稳定的正弦波输出。此外，反馈网络的设计也需要精心考虑，以确保振荡电路能够产生所需频率和幅度的正弦波信号。

正弦波振荡电路在通信、音频处理和仪器测量等领域有着广泛的应用。通过合理设计场效应管的工作状态和反馈网络的参数，可以实现稳定、精确的正弦波信号输出，满足不同应用的需求。

总的来说，正弦波振荡电路利用场效应管的特性和反馈原理来产生稳定的正弦波信号，其设计需要充分考虑场效应管的工作状态、反馈网络的参数以及振荡电路的稳定性和失真等因素。这种电路在各种领域都有着重要的应用，是电子工程中的重要组成部分。

实验七 集成电路RC正弦波振荡电路

一、实验目的

1.掌握桥式RC正弦波振荡电路的构成及工作原理。

2.熟悉正弦波振荡电路的调整、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

三、实验原理

正弦波震荡电路必须具备两个条件是：一必须引入反馈，而且反馈信号要能代替输入信号，这样才能在不输入信号的情况下自发产生正弦波震荡。二是要有外加的选频网络，用于确定震荡频率。因此震荡电路由四部分电路组成：1、放大电路，2、选频网络，3、反馈网络，4、稳幅环节。实际电路中多用LC谐振电路或是RC串并联电路（两者均起到带通滤波选频作用）用作正反馈来组成震荡电路。震荡条件如下：正反馈时OfiXFXX/，OiOXFAXAX/，所以平衡条件为1FA，即放大条件1FA，相位条件nFA2，起振条件1FA。

本实验电路常称为文氏电桥震荡电路，由2pR和1R组成电压串联负反馈，使集成运放工作于线性放大区，形成同相比例运算电路，由RC串并联网络作为正反馈回路兼选频网络。分析电路可得：0,112ApRRA。当CCCRRRp2111,时，有)1(31RCRCjF，设RC10，有200)(91F，)(3100arctgF。当0时，0,31FF，此时取A稍大于3，便满足起振条件，稳定时3A。

填空题：

(1)图11.1中，正反馈支路是由 RC串并联电路 组成，这个网络具有 选频 特性，要改变振荡频率，只要改变 R 或 C 的数值即可。

(2)图11.1中，1RP和R1组成负反馈，其中 Rp 是用来调节放大器的放大倍数，使AV≥3。 四、实验内容