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KHZ桥式正弦波振荡器电路的设计与制作

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1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作 电力电子课程设计 0

目录 摘要 ............................................................................................................. 1 1．系统基本方案 ...................................................................................... 2 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证..................................................................... 2 1.2. 运算放大器的选择........................................................................................ 2 1.3最终的方案选择.............................................................................................. 3

2.正弦波发生器的工作原理 .................................................................... 3 2.1正弦波振荡电路的组成.................................................................................. 3 2.1.1 RC选频网络 ........................................................................................ 3 2.1.2放大电路............................................................................................... 6 2.1.3正反馈网络........................................................................................... 6 2.2产生正弦波振荡的条件.................................................................................. 6 2.3.判断电路是否可能产生正弦波的方法和步骤.............................................. 7

3．系统仿真 .............................................................................................. 7

4．结论....................................................................................................... 8 参考文献： .............................................................................................. 11 附录 ........................................................................................................... 13 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作

电力电子课程设计 1

1KHZ桥式正弦波震荡器电路的设计与制作 摘要 本设计的主要电路采用文氏电桥振荡电路。如图1-1文氏桥振荡电路由放大电路和选频网络两部分组成,施加正反馈就产生振荡，振荡频率由RC网络的频

率特性决定。它的起振条件为： ，振荡频率为：。运算放大器选用LM741CN,采用非线性元件（如温度系数为负的热敏电阻或JFET）来自动调节反馈的强弱以维持输出电压的恒定，进而达到自动稳幅的目的，这样便可以保证输出幅度为2Vp-p；而频率范围的确定是根据式RCf210以及题目给出的频率范围来确定电 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作 电力电子课程设计 2

阻R或电容C的值，进而使其满足题目的要求。 关键词：文氏电桥、振荡频率、LM741CN

1．系统基本方案 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 本设计选用文氏电桥振荡电路。

图1 RC桥式振荡电路 这种电路的特点是：它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成，施加正反馈就产生振荡。振荡频率由RC网络的频率特性决定。它的起振条件为： 12RRf。它的振荡频率为：RCf210。

1.2. 运算放大器的选择 考虑到综合性能和题目要求的关系这里我们选用LM741CN作为运算放大。 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作 电力电子课程设计 3

1.3最终的方案选择 文氏电桥振荡电路适用的频率范围为几赫兹到几千赫兹，可调范围宽，电路简单易调整，同时波形失真系数为千分之几。很适合我们题目的要求。故采用文氏电桥振荡电路. RC文氏电桥振荡电路是以RC选频网络为负载的振荡器. 这个电路由两部分组成，即放大电路和选频网络。放大电路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。而选频网络则由Z1、Z2组成，同时兼做正反馈网络。

2正弦波发生器的工作原理 2.1正弦波振荡电路的组成 放大电路 选频网络 正反馈网络

2.1.1 RC选频网络

图2正弦波发生器的选频网络 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作

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图3 Rc选频网络 RC选频网络的传输函数为： 令：RRR21 CCC21 RC串并联选频网络具有选频作用，它的频率响应特性由明显的峰值。 反馈网络的反馈系数为：

)(31131)111(11002211220jRCjRCj

IcjRjCjRIcjR

VV

VFF

S



当0(谐振频率)=CR1时,)0(31fF 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作

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幅频特性曲线 如图4

由上式： 0

时:31)(0VF(最大)

0时：当0，0)(VF

0时：当

，0)(VF

上图可见,当0时,UF达到最大值并等于31,相位移f为00,输出电压与输入电压同相,对于该频率,所取的输出电压即•fU幅度是最大的,所以RC串并联网络具有选频作用.

相频特性曲线 ① 0时（减小） 11Rc,1C与1R串联1c 22Rc,2C与2R并联1R 则：vo超前vs相位φ(0时,)2 ② 0时(ω增大) 11Rc,C1与R1串联→ R1 22Rc,C2与R2并联→ Xc2 则：vo滞后vo相位-φ(时,2) ③0时，vo与vo同相 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作

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2.1.2放大电路 图4 放大电路部分 2.1.3正反馈网络

图5 正反馈部分 2.2产生正弦波振荡的条件 2.2.1.在正弦波振荡电路中，一要反馈信号能取代输入信号，而若要如此，电路中必须引入正反馈；二要有外加的选频网络，用以确定振荡频率。

2.2.2.正弦波振荡的平衡条件为:1FA写成模与相角的形式为使输出量在合闸后能够有一个从小到大直至平衡在一定幅值的过程。 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作 电力电子课程设计 7

2.3.判断电路是否可能产生正弦波的方法和步骤 2.3.1.观察电路是否包含了放大电路、选频网络、正反馈网络三部分。 2.3.2.判断放大电路能否正常工作，即是否有合适的静态工作点且动态信号是否 能输入、输出和放大。 2.3.3利用瞬时极性法判断电路是否满足正弦振荡的相位条件。 2.3.4判断电路是否满足正弦振荡波的幅值条件，即是否满足起振条件。

3．系统仿真

图6系统输出的正弦波波形 1000HZ的正弦波震荡器电路的设计与制作

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图7系统电路图仿真 4．结论 这次的课程设计历时两个星期左右，通过这两个星期的学习和努力，设计也基本上完成了。在这两个两个星期的学习过程中，我发现了自身的很多不足，自己知识上存在很多的漏洞，看到了自己在知识合理综合运用能力方面还是比较缺乏。虽然知道这份设计其中必定依然存在许许多多的错误和毛病，但在完成的时候始终还是会有那么一点点的欣慰，因为真正的用心做了，努力的付出过。最后做的或许还是很差强人意，希望老师可以原谅，以后我一定会更加努力的！ 在将近两个多星期的时间里，我真正的体会到了学习的乐趣：翻阅资料，复习以前学过的相关学科知识，奔波于图书管和自习室，上网查找相关资料……为了完成这次课程设计确实很辛苦，但苦中有乐，当翻了好多资料终于找到RC文氏电桥正弦波振荡电路的资料时，心中不免一阵兴奋，开心不已。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。只有劳动才能让我们感到充实。虽然这只是一次简单的课程设计，但平心而论，也耗费了不少的时间和心血，这就让我不得不佩服那些搞电子电路设计前辈们，他们为我们做出了多么大的贡献，奉献了多少时间和心血啊！ 这次的课程设计让我认识到自己在学习上的不足，如以前学过的电路分析基础、模拟电子技术基础、数字电子基础，还有电子电工实习上所学到的东西在这

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正弦波振荡器实验报告(高频电路)

正弦波振荡器实验报告(高频电路)

高频电路原理与分析实验报告组员：学号：班级：电子信息工程实验名称：正弦波振荡器指导教师：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；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．实验内容V ，1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰值p p并以频率计测量振荡频率；2.测量LC振荡器的幅频特性；3.测量电源电压变化对振荡器的影响；4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。

三、实验步骤1、实验准备插装好正弦振荡器与晶体管混频模块，接通实验箱电源，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。

用鼠标点击显示屏，选择“实验项目”中的“高频原理实验”，然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”，显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。

说明：电路图中各可调元件的调整，其方法是：用鼠标点击要调整的原件，模块上对应的指示灯点亮，然后滑动鼠标上的滑轮，即可调整该元件的参数。

利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。

用编码器调整的方法是：按动编码器，选择要调整的元件，模块上对应的指示灯点亮，然后旋转编码器旋钮，即可调整其参数。

我们建议采用鼠标调整，因为长时间采用编码器调整，可能会造成编码器损坏。

本实验箱中，各模块可调元件的调整，其方法与此完全相同，后面不再说明。

2、LC振荡实验（为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响，应使晶振停振，即调2W3使晶振停振。

）（1）西勒振荡电路幅频特性测量用铆孔线将2P2与2P4相连，示波器接2TP5,频率计与2P5相连。

开关2K1拨至“p”（往下拨），此时振荡电路为西勒电路。

调整2W4使输出幅度最大。

（用鼠标点击2W4，且滑动鼠标滑轮来调整。

）调整2W2可调整变容管2D2的直流电压，从而改变变容管的电容，达到改变振荡器的振荡频率，变容官上电压最高时，变容管电容最小，此时输出频率最高。

正弦波振荡电路的分析方法

正弦波振荡电路的分析方法

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。

皮尔斯正弦波振荡器设计与仿真

皮尔斯正弦波振荡器设计与仿真

皮尔斯正弦波振荡器设计与仿真本文将介绍皮尔斯正弦波振荡器的设计与仿真方法。

1. 振荡器工作原理皮尔斯正弦波振荡器是一种经典的RC振荡器，其工作原理如下：当电容和电阻连接形成一个带负反馈的放大器时，如果反馈放大器增益达到某个临界值，放大器将开始振荡。

在这种情况下，电容和电阻将振荡器的频率控制在一个特定的频率。

2. 设计步骤(1) 选择电阻和电容的值在设计振荡器时，必须选择正确的电容和电阻来产生所需的振荡频率。

根据公式f=1/(2πRC)，其中f为振荡器的频率，R为电阻，C 为电容，可选择合适的电容和电阻值。

例如，如果要产生1MHz的振荡器，可以选择1nF的电容和100kΩ的电阻。

(2) 选择放大器在振荡器中，放大器的选择非常重要。

常见的放大器包括普通的差动放大器、反相器、非反相器等。

在皮尔斯正弦波振荡器中，一般使用反相器。

(3) 加入反馈回路反馈回路是实现振荡器的关键，它使放大器的输出信号回到放大器的输入端口。

对于皮尔斯正弦波振荡器，可以使用RC网络来实现反馈回路。

3. 仿真结果使用一些常见的电路仿真软件（如LTSpice），可以进行振荡器的仿真，并观察输出波形。

在仿真过程中，可以调整电阻和电容的值，以达到理想的振荡器输出波形。

4. 实际电路实现完成仿真后，可以将振荡器电路实现在实际电路板上。

在实际电路实现过程中，需要注意电容和电阻的位置和连接方式，以及连接线和电源电压的正确连接。

5. 总结皮尔斯正弦波振荡器是一种简单且实用的振荡器，可以用于许多应用，如音频电路、射频通信电路等。

通过本文的介绍，希望读者能够了解皮尔斯正弦波振荡器的设计和仿真方法，并能够在实际应用中灵活运用。

正弦波振荡器振荡电路分析

正弦波振荡器振荡电路分析

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。