文氏桥振荡电路(multisim仿真)-推荐下载
RC文氏电桥振荡电路
RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示，RC串并联网络是正反馈网络，由运算放大器、R3和R4负反馈网络构成放大电路。
C1R1和C2R2支路是正反馈网络，R3R4支路是负反馈网络。
C1R1、C2R2、R3、R4正好构成一个桥路，称为文氏桥。
图1 RC文氏电桥振荡器RC串并联选频网络的选频特性RC串并联网络的电路如图2所示。
RC串联臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。
图2 RC串并联网络RC串并联网络的传递函数为式（1）当输入端的电压和电流同相时，电路产生谐振，也就是式（1）是实数，虚部为0。
令式（1）的虚部为0，即可求出谐振频率。
谐振频率对于文氏RC振荡电路，一般都取R=R1 = R2，C=C1 = C2时，于是谐振角频率:频率特性幅频特性相频特性文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。
(a) 幅频特性曲线 (b) 相频特性曲线图3 RC串并联网络的频率响应特性曲线反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数此时反馈系数与频率f0的大小无关，此时的相角 jF=0°。
文氏RC振荡电路可以通过双连电位器或双连电容器来调节振荡电路的频率，即保证R=R1 = R2，C=C1 = C2始终同步跟踪变化，于是改变文氏桥RC振荡电路的频率时，不会影响反馈系数和相角，在调节频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。
根据振荡条件丨AF丨＞1，在谐振时，放大电路的电压增益应该Au=3。
由图1可知，RC串并联网络的反馈信号加在运算放大器的同相输入端，运算放大器的电压增益由R3和R4确定，是电压串联负反馈，于是应有振荡的建立和幅度的稳定振荡的建立所谓振荡的建立，就是要使电路自激，从而产生持续的振荡输出。
由于电路中存在噪声，噪声的频谱分布很广，其中也包括f0及其附近一些频率成分。
文氏桥振荡电路(multisim仿真)
高频电子线路课程设计题目：院（系、部）：学生姓名：指导教师：年月日河北科技师范学院教务处制摘要无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。
在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。
本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。
文氏桥振荡电路由两部分组成：即放大电路和选频网络。
由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。
关键词：正弦波；振荡器；文氏电桥目录摘要.................................................... 错误！未定义书签。
1设计任务及要求. (9)1.1.................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 ***............................................................................................ 错误！未定义书签。
2 方案论证 (10)3 单元电路设计 (11)4 电路原理图及PCB版图 (11)5 总结................................................... 错误！未定义书签。
附录及参考文献........................................... 错误！未定义书签。
1 设计任务及要求1.1 课程设计的任务1. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
基于Multisim12.0的RC文氏桥振荡器仿真分析
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering软件开发与应用Software Development And Application基于Multisim12.0的RC 文氏桥振荡器仿真分析先进进张涛李艳徐仁伯（南昌工学院 江西省南昌市 330108 ）摘 要：本文使用了 Mulitisiml2. 0软件对RC 文氏桥振荡器原理进行了仿真分析，剖析检测振荡器输出的波形图，清晰完整地展示了 RC 文氏桥振荡器的相关性能，导出了电路的可创新应用之处，激发了学生对学习模拟电路的积极性，使得模拟电路的学习简单易理解， 操作程序简便且实验结果更加合理化，也能让学生在学习过程中减少学习负担和学习压力。
关键词：模拟电路；RC 文氏桥振荡器；Multisim 仿真分析模拟电子技术是电子、电气类专业必修课程，本课程理解性和 实践操作性较强，而且其内容丰富，且知识领域运用较为广泛。
该 课程基本内容包括：半导体器件及其电路分析、放大电路，信号的 产生与转换，低频功率放大电路等。
虽然书本上的理论知识全面， 但相对于初学者来说还是比较抽象，学习起来也比较复杂，难以理 解。
当学生学习理论知识，再实际做电路测试时，总感觉理论与实 际相差很大，不知如何下手，若加入学习模拟电路的新思路，将电子电路分析与设计仿真软件Multisim 教学结合，使电路中的问题变 得容易理解。
本文使用了 Mulitisiml2.0软件对RC 文氏桥振荡器原理进行仿真分析，清晰完整地展示了 RC 文氏桥振荡器的相关性能。
1 Multisim12.0 简介Multisim 12.0是美国N1公司开发的一款仿真软件，是目前 Multisim 前几代版本的升级和替代后的产品。
该软件功能强大，不 仅可以进行弱电，强电，低频，高频等诸多方面电路的仿真与设计， 而且仿真软件的虚拟仿真与现实电路功能也非常相似。
文氏桥振荡电路行为仿真及实验分析
文氏桥振荡电路行为仿真及实验分析刘恒, 张易晨, 孙晋, 刘建成【摘要】摘要: 在建立文氏桥振荡电路理论分析模型的基础上,推导了该电路振动幅度的表达式并进行了仿真和实验。
实验表明:在满足起振条件后,幅度反馈电阻比值增大,振荡频率呈非线性减小；输出将由正弦波逐渐变为方波；运算放大器的两个输入端的电势差从0逐步非线性增大；运算放大器也由线性模式过渡到非线性模式。
文氏桥振荡电路输出不一定是正弦波,需结合具体电路参数确定波形。
【期刊名称】实验技术与管理【年(卷),期】2018(035)006【总页数】4【关键词】关键词: 文氏桥振荡器；闭环；仿真实验实验课是高等教育体系中的一类重要课程。
实验课以观察为基础,通过操作来提高学生的动手、思维和创新能力[1]。
学生需通过课前预习,熟悉实验目的、原理、方法,并且对实验仪器设备进行初步了解。
实验课上,学生通过正确、精准的实验操作过程获得实验结果，通过对实验结果的分析、判断、综合与归纳,对整个实验进行总结,从而对知识有更深刻的认识。
RC文氏桥振荡电路是“模拟电子技术”课程的重要知识内容,该电路在教材中作为正弦波发生器,介绍选频网络和反馈,并给出振荡条件和产生正弦波的频率[2-3]。
由于是为低年级学生开设的实验课程,实验中一般固定稳幅网络电阻,仅让学生观察产生的正弦波,很少涉及电阻比值的增加造成电路的非线性问题,缺少实验的探索性[4-6]。
本文介绍RC文氏桥振荡电路实验结合理论推导和EDA仿真,得到振荡电路的非线性特性,然后利用硬件电路实验验证仿真结果。
笔者将该实验作为全国大学生电子设计竞赛综合测评的培训练习,让学生通过实验更好地认识运算放大器和RC文氏桥振荡电路,在综合测评中获得优异的成绩[7]。
1 RC文氏桥振荡器原理RC文氏桥振荡电路通常包括选频、稳幅、放大和供电4个环节[8]。
选频环节一般由电阻和电容串、并联构成；稳幅环节一般由电阻和运算放大器构成,很多电路采用二极管稳压来改善稳幅的效果[9]；放大部分一般由有源运算放大器实现；供电部分主要为运算放大器供电,一般采用正负电源供电。
文氏电桥振荡电路
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具体测量步骤：A：检查运放的好坏：可以有多种方法来进行，下面以同相比例放大电路的连接方法介绍。按实验图Ⅱ正确连接，检查无误后接通电源，一定会得出如下结果V1=V+=V-=2V,否则就可以确定运放是坏的。
注：V1电源由实验箱上的直流信号源提供±12V电源也是从实验箱上的直流稳压电源提供。
图Ⅲ
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C：观察自激振荡和D1和D2稳幅作用 按实验图Ⅰ连线，为满足电路起振条件，选取合适的R3和R4阻值，其满足条件是放大器的电压放大倍数AvF≥3，即AvF=[1+(R5＋R4/R6)] ≥3。用示波器观察运放输出端，即可得到文氏电桥的振荡波形，同时观察有无D1和D2的波形，说明其原理。
六：实验注意事项
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1、给出设计电路图中具体参数。2、说明实验方案，写出简要的实验过程与步骤。3、记录实验相关数据。4、完成思考题。
七、实验报告要求
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B：RC串并联网络幅频特性的测量 按实验图Ⅲ连线，根据实验任务选择合适的RC参数，其目的满足f=500Hz。由函数发生器向A端对地之间加入正弦信号，调节函数发生器的频率，用示波器观察到Ua 和Ub同相时，即可得到该RC串并联网络振荡频率(f0=1/2ΠRC，若取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C)。
三、实验任务
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五、实验内容及步骤
1、简述原理： 图Ⅰ是典型的文氏电桥振荡电路。由集成运放组成的放大器，其输出一路接到RC串并联选频网络，构成正反馈；另一路由R3 和R4分压接到运放的反相输入端，构成负反馈放大器电路，其D1 和D2起稳幅作用。两条反馈电路组成桥式电路。电路稳幅时，正、负反馈平衡：
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用Multisim分析RC桥式振荡电路
中图分 类号 ：Ｔ ０ Ｎ７ ２
文献标 识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１ ０ ．２ １２ ０ ） ５０ ３ －２ ０ ６ ５ ６ （０ ６ ０ ．０ ４０
一
Ｍｕｔｉ 电子 电路全功 能模拟 测试 仿真软件 ，是 荡 已建立但 波形存在失真 ， ｌｓ ｉｍ 则按动键 盘上的 Ａ键减小 套完 整 的 系统 设计 工 具 （ 期 版本 为 Ｅｅｔ ｎｃ 尺 的阻值 ，直到波形无 明显失 真 ．图 ２中振幅较大 的 前 ｌ ｒ ｉｓ ｃｏ
收稿 日期 ：２ ０ ．５２ ０ ６０ ．２
ห้องสมุดไป่ตู้
作者简介 ：李 来运 （ ９２ ） １７～ ，男，河南驻马店人 ，驻马店广播 电视 大学理 工 系 师 讲
维普资讯
李来运 ，樊翠玲 ：用 Ｍｕｔ ｉ 分析 ＲＣ桥式振荡电路 ｌｓ ｉｍ
・ ５・ ３
２ 起振条件研 究
显示方式设置为 Ｙ Ｔ ｈ ｎ ｅＡ和 Ｃ ａ ｎ ｌ ／ ，Ｃ ａｎｌ ｈ ｎ ｅ Ｂ设置 为
５ ／ Ｖ．启动仿真开关后 ， ＤＩ Ｖ 若振荡没有建立 ， 则按键
盘上 的 Ｓ ｉ＋ ｈＲ Ａ键 增大 Ｒ 的阻值 （ 每按一次增大 １ ％， 这是 ｉｃｅ ｎ 的设置值 ） ｎｒｍｅｔ ，直到出现振荡波形 ；如振
效 电阻近似等于 Ｒ，ｌ ｌ １ ３ ＞ ，电路产生振荡．随着 户
集成运放 输出电压的增大 ， 当 ３ 的分压超过二极管 上
在 正反 馈支 路 中 ，若 Ｒ ＝Ｒ ＝Ｒ， ｌ １ ， Ｃ ＝Ｇ ＝Ｃ ，
的正 向导通 电压 时 ，流过 ３ 的电流被分 流 ， 上 负反馈
则电路的振荡频率 ＝１２Ｒ ） 正反馈支路的反馈 支路的反馈系数增大， ／７ Ｃ ， （ｚ 迫使Ｉ Ｉ 逐渐等于 １ 最终电 户 ，
文氏桥振荡电路(精品)
文氏桥振荡电路一、问题背景将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。
正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。
文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。
二、问题简介由文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1 所示。
（1）若取R1=15kΩ，试分析该振荡电路的起振条件（R f的取值）；（2）仿真观察R f取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形；图1 由文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图（3）若在反馈回路中加入由二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。
也可同时改变R f和R2的值。
图2 加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图三、理论分析（1）由图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。
图3 文氏选频网络图中o U 是运放的输出量，fU 是反馈量。
为了能够使电路振荡起来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下o U 和fU 同相。
那么，当信号频率很低时，有1RCω>>故将会有fU 的相位超前o U 的相位，当频率接近0时，相位超前接近于90度。
相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得出fU 的相位滞后o U 的相位几乎-90度。
所以，在信号频率由0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。
下面就具体来求解此振荡频率。
由反馈系数1//11//foR Uj C F U R Rj Cj Cωωω==++整理可得113()F j C R C R ωω=+-若电路的信号频率为f ，令特征频率012f R C π=代入F 的表达式，可以得到0013()F f f j f f =+-。
文氏电桥振荡电路原理详解及Multisim仿真
4
5 10nF 10kΩ
R3
3
2
0
LM358D
Au uthor: Jackie Lo ong
可以看到，输出正弦波 波是以 6V（即 即 12V 的一半 半）作为中点 点的。 也有如下图 图所示相似的电路，读者 可自行仿真， ，原理是一致 致的。
2 C1 C 1 10nF R2 47kΩ Ω C C2 10 0nF VCC V 12.0V VCC
4
LM358D V VEE VEE -12.0V V R4 30kΩ D1 D2
4
-12.0V
1 11
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
其中，R1、R2、C1、C2 组成的 RC 串并网络将输出正反馈至同相输入端，R3、R4 则将 输出负反馈至运放的反相输入端，电路的行为取决于正负反馈那一边占优势（为便于分析， 通常都假设 R1=R2=R 且 C1=C2=C，当然这并不是必须的） 。 可以将该电路看作对 A 点输入（即同相端电压）的同相放大器，因此该电路的放大倍 数如下：
10
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
文氏桥电路仿真
文氏桥振荡电路的设计与测试一．实验目的1.掌握文氏桥振荡电路的设计原理。
2.掌握文氏桥振荡电路性能的测试方法。
二．实验原理图：起振条件：Af=1+Rf/R1>=3调节Rw，可改变输出幅度，改变R4. C1和R5和C2，可调节振荡频率。
三．仿真实验及分析1.文氏桥电路的实现输出从有到无：输出正弦波到失真：起振时，R1=15KΏ, Rf=35KΏ, 比理论值30KΏ要大，输出波形如下：调节最大不失真为：此时Rf为38.5KΏ.最大不失真输出幅度为12.704V.2.研究RC参数对振荡频率的影响C=1uF,R=5KΏ时，输出波形如下：C=1uF,R=10KΏ时，输出波形如下：振荡频率减小。
C=10uF,R=5kΏ时，输出波形如下：振荡频率减小。
C=10uF,R=10KΏ时，输出波形如下：（PS: 100ms/div）,振荡频率减小。
所以，综上RC增大，振荡频率减小。
3.稳幅作用的分析最大不失真状态时，输出波形为:断开电路中的D1,D2，在图像中发现出现失真，所以得出D1,D2起稳幅作用。
利用的是二极管电流增大时，动态电阻减小；电流减小时，动态电阻增大的特点，使输出电压稳定四．实验结论与心得：在文氏桥振荡电路中，D1,D2起稳幅作用。
利用的是二极管电流增大时，动态电阻减电流减小时，动态电阻增大的特点，使输出电压稳定。
RC参数对振荡频率有影响。
若R,C下降，振荡频率升高；若R,C变大，振荡频率下降。
当Rf=38.5KΩ时，电路有最大不失真输出振幅：12.074V。
通过这次的仿真，了解到了二极管对文氏桥振荡电路的稳定作用；RC参数对振荡频率的影响。
实验八 文氏桥式振荡电路
实验八文氏桥式RC振荡电路
一、实验目的
1、了解正弦波振荡起振条件|AF|>1。
2、加深理解RC正弦波振荡器的工作原理。
3、学会信号频率测量的方法。
二、实验仪器
1、XST-7型电子技术综合实验装置一套
2、万用表一只
3、4320双踪示波器一台
三、实验内容及步骤
1、实验电路原理图如图8.1所示。
（根据实验电路图补充完整）
2、原理：文氏桥式RC振荡电路可以看做是由RC串并联选频网络和一个负反馈放大电路两大部分构成，对于振荡频率f0(f0=1/(2πRC)，反馈系统F=1/3，根据起振条件，|AF|>1该电路的起振条件A vf >3，显然电路很容易满足。
可在基本放大电路中引入较强的负反馈，使输出波形很稳定。
3、调整实验线路最佳工作状态，测量实验数据。
调整R W，使A1点的波形为不失真的正弦波，用示波器观测波形，用实验装置的频率计测量振荡电路的振荡频率。
按下表要求进行实验并记录结果
表8.1互补对称功率放大电路的测量
电阻值电容值波形实测频率计算频率R1=1K C=0.01u
R1=1K C=0.1u
R1=5.1K C=0.01u
R1=5.1K C=0.1u
四、实验报告
1、整理实验数据，填写实验数据表格
2、分析实验结果，总结实验收获。
3、回答思考题。
五、思考题
1、文氏桥式振荡电路是由哪几部分组成？
2、文氏桥式振荡电路中RC网络有何作用？RW有何作用？。
文氏振荡器电路仿真
文氏振荡器电路仿真
专业名称：电气自动化
班级：电气131
姓名：刘群
辅导老师：舒为清
文氏振荡电路仿真电路图
（一）、项目名称：文氏振荡仿真电路
（二）、产品仿真电路图：
产品效果图(完整自激振荡电路波形)
（红线表示输入端的波形淡黄色表示输出后反馈的波形）
（三）,电路图原理概述
文氏振荡电路的必要条件由放大电路，反馈网络，选频网络和稳幅环节这四个组成部分，放大电路使之电压放大后经过反馈网络反馈给放大电路的输入端，当电路产生振荡时如果要组成正弦波信号必须要经过选频网络选频最后进行稳幅。
（四），数据分析
在仿真中发现文氏振荡器是由C1，R1，R2，R4这四个元件的大小进行改变而改变振幅的大小的，在C1为0.2UF，R4为20kΩ改变电阻R4时波形会改变当R4为6.9kΩ时波形最大并不失真当R4变小或大时波形会变小或失真，调节C1或R2时电路放大的时间会加长或放大小。
（五），实验总结
通过这次仿真实验让我知道了文氏振荡器是通过放大电路，反馈网络，选频网络和稳幅环节这四个组成部分进行放大的电路，让我了解了文氏振荡电路的工作原理，也增加了我的理论能力和分析能力，更科学的去分析电子产品和设计电路，让以后更好的学习专业技术和基础。
文氏桥振荡电路
文氏桥振荡电路一、问题背景将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。
正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。
文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。
二、问题简介由文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1 所示。
（1）若取R1=15kΩ，试分析该振荡电路的起振条件（Rf的取值）；（2）仿真观察Rf取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形；图1 由文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图（3）若在反馈回路中加入由二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2 取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。
也可同时改变Rf和R2的值。
图2 加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图三、理论分析（1）由图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。
图3 文氏选频网络图中是运放的输出量，是反馈量。
为了能够使电路振荡起来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下和同相。
那么，当信号频率很低时，有故将会有的相位超前的相位，当频率接近0时，相位超前接近于90度。
相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得出的相位滞后的相位几乎-90度。
所以，在信号频率由0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。
下面就具体来求解此振荡频率。
由反馈系数整理可得若电路的信号频率为f，令特征频率代入F的表达式，可以得到。
为了使反馈的量足够大，要求F的模尽可能大，由上面的关系式不难得到，当时，F的模有最大值。
同时为了能够起振，又要求电路的电压放大倍数A与反馈系数F之间满足关系这就要求整理得到。
文氏桥振荡器
3.20文氏桥振荡电路的设计与测试一、实验目的1 掌握文氏桥震荡电路的设计原理。
2 掌握文氏桥振荡电路性能的测试方法。
二、设计要求使电路输出从无到有，从正弦波到失真。
定量绘出波形，研究RC参数对振荡频率的影响。
三、电路原理图四、电路原理如上图所示为RC文氏桥振荡电路。
其中RC串、并联电路构成正反馈支路，并起选频作用，R1、R2、Rw及二极管等元件构成负反馈和稳幅条件。
调解Rw可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
D1和D2要求特性匹配，以确保输出波形正、负半周期对称。
R3的接入是为了消弱二极管的影响，改善波形失真。
电路的振荡频率：f=1/2πRC 起振的幅值条件：Af=1+Rf/R1>=3 。
调整Rw，使得电路起振，且失真最小。
改变选频网络的参数C或R，即可调解振荡频率。
五、实验内容1.文氏桥振荡器的实现电路图：此时未起振调节R4，至R4=1K×17%=170欧时，电路开始振荡，电路其他参数不发生改变。
当R4=770欧时，如图，输出没有明显失真。
当R4=790欧时，如图，输出开始出现失真，此时振幅为10 V.负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响的分析：由起振的幅值条件：Af=1+Rf/R1 >=3 和实验结果可知（1）当负反馈较弱即R4较小时，Af<3,不能起振；（2）当负反馈较强即R4较大时，由于直流源电压和运放的限制，负反馈越强，失真越严重。
2.研究RC参数对振荡频率的的影响（1）R=1000欧，C=1uF时，如图，周期T=548.630-542.228=6.402 ms，所以频率 f1=1/T= 156.2 Hz（2）R=1000欧，C=10uF时，如图，周期T=835.272-771.636=63.64 ms，所以频率 f2=1/T= 15.7 Hz（3）R=100欧，C=1uF 时 ，如图，周期T=56.293-55.638=0.655 ms ，所以 频率 f3=1/T= 1526.7 Hz（4）R=10千欧，C=1uF 时 ，如图，周期T=776.474-713.216=63.26 ms ，所以频率 f4=1/T= 15.81 Hz从实验结果可以总结出，当R 或C 增大时，f 会减小；同理，当R 或C 减小时，f 会增大。
文氏桥振荡电路
文氏桥振荡电路一、问题背景将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。
正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。
文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。
二、问题简介山文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1所示。
（1）若取R1二13kQ,试分析该振荡电路的起振条件（Rf的取值）；（2）仿真观察Rf取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形；图1山文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图（3）若在反馈回路中加入山二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。
也可同时改变Rf和R2的值。
图2加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图三、理论分析（1）山图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。
—II—CZ]_□+一C J?=10kQ==C=0 01|.iF L------------- 1 --------- o -图3文氏选频网络图中是运放的输出量，Uf是反馈量。
为了能够使电路振荡起来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下和Uf 同相。
那么，当信号频率很低时，有»R故将会有的相位超前的相位，当频率接近0时，相位超前接近于90度。
相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得岀Uf的相位滞后的相位儿乎-90度。
所以，在信号频率山0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。
下面就具体来求解此振荡频率。
山反馈系数jsC HR整理可得若电路的信号频率为f,令特征频率代入F 的表达式，可以得到F- -------- \———3 + J （Z._A ） f Q f 为了使反馈的量足够大，要求F 的模尽可能大，苗上面的关系式不难得到, 当/ = /（!时，F 的模有最大值\F\=-同时为了能够起振，乂要求电路的电压放大倍数A 与反馈系数F 之间满足关 系HF|>1这就要求八1 +仅>3整理得到R f > 27?, = 30KGfo =2TT RC也就是说，Rf的最小值是30KQ,事实上，应略大于这个值。
文式桥振荡电路的设计
新疆大学课程设计报告所属院系：电气工程学院_________________ 专业： ____________________ 自动化_________________ 课程名称：_________ 电子技术基础A _____________ 设计题目：文式桥振荡电路的设计班级： _______________________________学生姓名： ________________________________学生学号： ______________________________________ 指导老师： _________________完成日期：________________ 2013.7.13 ___________课程设计题目：文式桥振荡电路的设计要求完成的内容：设计一个文式桥正弦波振荡器。
指标条件如下：■n ■ ■・w ■w ■ rn ■m ■ ■■n ■■ ■ ns ■■ ■ n■ ■ inr・m振荡频率为f o=2kHz,输出幅值实测，输出端设置电压跟随器。
建议运算放大器■rv ■■ v^MBS^BB^^^eaBK^E^rn! ■■BTB^W**-!!■■■■■■VBB^^^RVBS■!n!^wa-r aa-r ^BST ■■■«选用（LM741 或LM353。
要求：（1）根据设计要求，确定电路的设计方案，初选电路元器件，设置参数。
;n・・・・・・・i^M・・n・^^^u・・・n^wn・・・・-・・^^M!・・・T>・^wn! a-a s-e ■ ■ ■■■!■-■・・・・H■■■!・・・・UP ait・・・■（2）仿真分析、测量电路的相关参数，修改、复核，使之满足设计要求。
（3）综合分析计算电路参数，验证满足设计要求后，认真完成设计报告电气工程学院课程设计报告文式桥振汤电路的设计一.设计方案根据设计要求，需要设计一个文式正弦波振荡器，并要求其输出端接一个电压跟随器。
9.4文氏桥振荡器
R
1 jRC 1 R
31 j( Nhomakorabea 0 )
jC 1 jRC
0
0
1 RC
当 0
时, F 0,
F 1 3
满足 F A 0
8k 0.02
8k 0.02 2k
文氏桥振荡器电路
[例]要求振荡频率 f0 1kHZ , 设计电路。
[解]
运放构成的正弦波振荡器 ---文氏桥振荡器
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正弦振荡器
▲ 产生正弦波的振荡条件：振荡相位条件： --正反馈, 且：
A F 2n , n 0,1,2,
振荡振幅条件：
U f
Ui,
U f
FUO ,
U
i
U O A
A F 1
(平衡条件)
谢谢收看和听讲, 欢迎下次再相见!
<<西电丝路云课堂>>
4k
f0
1 2RC
,
选C 0.02F,
得：R 7.958 k, 取R 8k
A 1 R1 3, R2
取：R 2： 2k, 得： R1 4k
为了便于起振, 一般 取A>3, R1>4kΩ
文氏桥振荡器虚拟仿真
二极管并联在电阻上 是为了更好起振与稳 幅。
文氏桥振荡器电路
A F 1
(起振条件)
A F 1 故：
为了产生单一正弦波, 只允许一个频率 满足振荡条件, 故还需一个“选频网络”。
文氏桥振荡器电路
A
U O U
K
1
R1 R2
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高频电子线路课程设计
题目：
院（系、部）：
学生姓名：
指导教师：
年月日
河北科技师范学院教务处制
摘要
无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。
在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。
本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。
文氏桥振荡电路由两部分组成：即放大电路和选频网络。
由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。
关键词：正弦波；振荡器；文氏电桥
目录
摘要 (I)
1设计任务及要求 (1)
1.1 (1)
1.2 *** (1)
2 方案论证 (1)
3 单元电路设计 (2)
4 电路原理图及PCB版图 (2)
5 总结 (3)
附录及参考文献 (3)
目录
1 设计任务及要求
1.1 课程设计的任务
1. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3. 进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
1.2 课程设计的要求
（1）熟悉multisim的使用方法，掌握文氏电桥正弦波振荡原理，以此为基础在软件中画出电路图。
（2）绘制出文氏电桥正弦波振荡的波形，观察其波形，通过对分析结果来加强对其原理的理解。
（3）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
1.3 课程设计的研究基础（设计所用的基础理论）
以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。
软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。
在自控、测量、无线电通讯、测量等技术领域中,需用到波形发生器,较常用的是正弦波振荡器和多谐振荡器两大类。
采用Multisim10仿真软件对正弦波振荡器进行仿真,该软件是NI 公司下属的Electronics WorkbenchGroup 发布的交互式SPICE 仿真和电路分析的软件。
前期发展经历了EWB5.0、EWB6. 0、Multisim2001、Mult-
目录
isim7、Multisim8、Multisim9 等版本。
Multisim10 的特点有:1) 器件丰富。
Multisim10比老版本新增了1200 多个器件、500多个SPICE 模块和100 多个开关模式电源模块。
2) 虚拟仪器种类齐全。
通用仪器有数字万用表、信号源,双通道示波器、波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、失真度测试仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
3) 软件分析功能更强大。
分析功能包括静态工作点
分析、交流小信号分析、瞬态分析、灵敏度分析、参数扫描分析、温度扫描分析、传输函数分析、最坏情况分析、特卡洛分析、批处理分析、噪声指数分析、射频分析等。
1 基本文氏电桥正弦波发生器[1-3]常用的正弦波振荡电路有RC 和LC 两种电路,通常低频段选用RC 振荡器,其电路输出功率小,频率较低;高频段选用LC 振荡电路, 其输出的功率、频率都要高一些;频率稳定度要求高时,一般采用电容三点式振荡电路。
若从波形的种类和精度两方面考虑时, 要生成正弦波时,选用文氏电桥振荡器,更易组成外稳幅振荡器。
文氏电桥正弦波发生器是一种常用的RC振荡器,可以用来产生低频正
弦波。
采用运算放大器和文氏电桥反馈网络组成的基本振荡电路模型如图所示。
2 方案论证
从理论上讲, 满足振荡条件后, 振荡幅值可固定在任意值上,但由于环境温度等外界条件的变化, 振荡条件会受到影响, 使振荡器停振或产生钵形失真。
因此须在基本电路上增加稳幅电路。
为得到稳幅的目的, 通常采用两只反向并接的二极管和电阻R1并联,它们在输出电压的正负半周内分别导通。
在起振之初,由于输出电压幅度很小,不足以使二极管。
利用二极管的非线性特性,使振荡电路能根据振荡幅度的变化,自动地改变基本放
大器的负反馈的强弱,实现稳幅目的振荡过程中,两只二极管交替导通和截止,若外界因素使振幅增大, 二极管的正向导通电阻RD减小,使RF变小, 负反馈系数自动变大,反馈作用加强,从而稳定振幅。
目录3单元电路设计
4 电路原理图及PCB版
目录
5总结
附录及参考文献
参考文献示例：
a 专著、会议录、学位论文、报告
[1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录［M］.北京：高等教育出版社，1957.
[2]辛希孟.信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集［C］.北京：中国社会科学出版社，1994.
[3]张筑生.微分半动力系统的不变集［D］.北京：北京大学数学系数学研究所，1983.
[4]冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的L BB分析［R］.北京：清华大学核能技术设计研究院，1997.
b 期刊文章
[5] 金显贺，王昌长，王忠东，等.一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术［J］.清华大学学报（自然科学版），1993，33（4）：62-67.。