采用运算放大器构成的桥式正弦波振荡器电路
1KHZ桥式正弦波振荡器电路的设计与制作
目录摘要 (2)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 (3)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)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RC f π210=以及题目给出的频率范围来确定电阻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、LM741CN1．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： 12R R f>。
它的振荡频率为：RCf π210=。
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。
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。
模拟电子技术试卷及答案
模拟试卷一一、填空 分．半导体二极管的主要特性是 。
．三极管工作在放大区时，发射结为 偏置，集电结为偏置；工作在饱和区时发射结为 偏置，集电结为 偏置。
．当输入信号频率为 和 时，放大倍数的幅值约下降为中频时的 倍，或者是下降了 ，此时与中频时相比，放大倍数的附加相移约为。
．为提高放大电路输入电阻应引入 反馈；为降低放大电路输出电阻，应引入 反馈。
．乙类功率放大电路中，功放晶体管静态电流 、静态时的电源功耗 。
这类功放的能量转换效率在理想情况下，可达到 ，但这种功放有 失真。
．在串联型稳压电路中，引入了 负反馈；为了正常稳压，调整管必须工作在 区域。
二、选择正确答案填空 分．在某放大电路中，测的三极管三个电极的静态电位分别为 ， ， ，则这只三极管是 。
． 型硅管 ． 型锗管 ． 型硅管 ． 型锗管 ．某场效应管的转移特性如图１所示，该管为 。
． 沟道增强型 管． 沟道结型场效应管． 沟道增强型 管． 沟道耗尽型 管．在图示 差分放大电路中，若 ，则电路的 。
．差模输入电压为 ，共模输入电压为 。
．差模输入电压为 ，共模输入电压为 。
．差模输入电压为 ，共模输入电压为 。
．差模输入电压为 ，共模输入电压为 。
．通用型集成运放的输入级采用差动放大电路，这是因为它的 。
．输入电阻高 ．输出电阻低 ．共模抑制比大 ．电压放大倍数大．在图示电路中 为其输入电阻， 为常数，为使下限频率 降低，应 。
．减小 ，减小 ．减小 ，增大．增大 ，减小 ．增大 ，增大．如图所示复合管，已知 的 ， 的 ，则复合后的 约为 。
． ． ． ．． 桥式正弦波振荡电路由两部分电路组成 即 串并联选频网络和 。
．基本共射放大电路 ．基本共集放大电路．反相比例运算电路 ．同相比例运算电路．已知某电路输入电压和输出电压的波形如图所示，该电路可能是 。
．积分运算电路 ．微分运算电路 ．过零比较器 ．滞回比较器三、两级放大电路如图所示，已知三极管的参数： 的 、 ， 的 、 ，电容 、 、 在交流通路中可视为短路。
运算放大器构成的全波整流电路
运算放大器构成的全波整流电路
全波整流电路是一种将交流信号转换为直流信号的电路。
其中一种常见的实现方式是使用运算放大器构成的电路。
运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器，可以用于信号放大、滤波和运算等应用。
在全波整流电路中，运算放大器的反向输入端连接一个正弦波信号源，正向输入端连接一个由两个二极管和两个电阻组成的桥式整流器。
当正弦波信号为正时，二极管D1导通，D2截止，输出为正；当正弦波信号为负时，D2导通，D1截止，输出为负。
通过这种方式，可以将正弦波信号转换为全为正的直流信号。
为了平滑输出信号，需要在输出端接入一个电容器。
电容器的容值越大，输出信号的波动越小，但响应时间也会变慢。
因此需要根据具体应用要求选择合适的电容器。
全波整流电路可以应用于电源电路、传感器信号采集和模拟信号处理等领域。
- 1 -。
毕业设计169邵阳学院基于模拟电路的波形发生器设计
前言波形发生器是一种常用的信号源，广泛用于科学研究、生产实践和教学实践等领域。
如设计和测试、汽车制造、生物医药、传感器仿真、制造模型等。
传统的信号发生器采用模拟电子技术，由分立元件构成振荡电路和整形电路，产生各种波形。
它在电子信息、通信、工业等领域曾发挥了很大的作用。
但是采用这种技术的波形发生器电路结构复杂、体积庞大、稳定度和准确度较差，而且仅能产生正弦波、方波、三角波等几种简单波形，难以产生较为复杂的波形信号。
随着微处理器性能的提高，出现了由微处理器、D/A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。
它扩展了波形发生器的功能，产生的波形也比以往复杂。
实质上它采用了软件控制，利用微处理器控制D/A,就可以得到各种简单波形。
但由于微处理器的速度限制，这种方式的波形发生器分辨率较低，频率切换速度较慢。
从2007年2月到2007年4月，在系统研究国内外波形发生器的基础上提出了基于Matlab和FPGA技术的波形发生器，在FPGA内开辟高速存储器ROM做查询表，通过Matlab获得波形数据存入ROM中，波形数据不断地，有序地从ROM 中送到高速D/A转换器对存储器的波形数据进行转换。
因此只要改变FPGA中查找表数据就可以产生任意波形，因此该研究方法可以产生任意波形。
随着我国四个现代化和经济发展，我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步，同时这也对相应的测试仪器和测试手段提出了更高的要求，而波形发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此在国内发展波形发生器具有重大意义和实际价值。
例如，它能模拟编码雷达信号、潜水艇特征信号、磁盘数据信号、机械振动瞬变过程、电视信号以及神经脉冲之类的波形，也能重演由数字示波器捕获的波形等。
在本次设计中，我通过Matlab获取了波形数据，在FPGA中开辟了ROM区域，在MaxplusⅡ开发平台上，实现了电路的VHDL硬件描述和仿真，电路功能在EDA平台上得到了验证，但由于我的能力和水平有限，论文中肯定会有不妥之处和错误，恳请老师和同学提出批评和改进意见，在此表示由衷的感谢。
电子技术实验报告—实验9集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器
电子技术实验报告实验名称：集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期：实验报告完成日期：目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1、产生自激振荡的条件 (3)2、RC 串-并联网络的选频特性 (4)3、自动稳幅 (5)三、实验仪器 (6)四、实验内容 (7)1、电路分析及参数计算 (7)2、振荡器参数测试 (8)3、振幅平衡条件的验证 (9)4、观察自动稳幅电路作用 (10)五、误差分析 (10)六、实验心得 (11)一、实验目的1、掌握产生自激振荡的振幅平衡条件和相位平衡条件。
2、了解文氏电桥振荡器的工作原理及起振条件和稳幅原理。
二、实验原理1、产生自激振荡的条件所谓振荡器是指在接通电源后，能自动产生所需的信号的电路，如多谐振荡器、正弦波振荡器等。
当放大器引入正反馈时，电路可能产生自激振荡，因此，一般振荡器都由放大器和正反馈网络组成。
其框图如图1 所示。
振荡器产生自激震荡必须满足两个基本条件：（1）振幅平衡条件：反馈信号的振幅应该等于输入信号的振幅，即：V F = V i或|AF| = 1（2）相位平衡条件：反馈信号与输入信号应同相位，其相位差应为：Ф= ФA + ФF = ±2nπ（n = 0、1、2……）为了振荡器容易起振，要求|AF|>1，即：电源接通时，反馈信号应大于输入信号，电路才能振荡，而当振荡器起振后，电路应能自动调节使反馈信号的振幅应该等于输入信号的幅度，这种自动调节功能称为稳幅功能。
电路振荡产生的信号为矩形波信号，这种信号包含着多种谐波分量，故也称为多谐振荡器。
为了获得单一频率的正弦信号，要求在正反馈网络具有选频特性，以便从多谐信号中选取所需的正弦信号。
本实验采用RC 串-并联网络作为正反馈的选频网络，其与负反馈的稳幅电路构成一个四臂电桥，如图3 所示，故又称为文氏电桥振荡器。
2、RC 串-并联网络的选频特性RC 串-并联网络如图2（a ）所示，其电压传输系数为：2()1122F +=12R1211(1)(21)122R2112R VF jwR c R c VO R j wc R jwc jwR c c wc R ++==+++++-（）当R1= R2= R ， C1= C2= C 时，则上式为：1()13()F j wRc wRc +=+-若令上式虚部为零,即得到谐振频率f o 为：1fo=2RC π 当f=f o 时，传输系数最大，且相移为0，即：F max =1/3，φF =0传输系数 F 的幅频特性和相频特性如图2（b ）（c ）所示。
1KHZ桥式正弦波振荡器电路的设计与制作
目录1．系统基本方案 (3)1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 (3)1.2. 运算放大器的选择 (4)1.3最终的方案选择 (4)2正弦波发生器的工作原理 (5)2.1正弦波振荡电路的组成 (5)2.1.1 RC选频网络 (5)2.1.2放大电路 (8)2.1.3正反馈网络 (9)2.2产生正弦波振荡的条件 (9)2.3.判断电路是否可能产生正弦波的方法和步骤 (9)3．系统仿真 (10)4．结论 (11)页脚内容0 (14) (14)页脚内容1 (15)参考文献： (15)附录 (16)页脚内容2页脚内容31KHZ 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 π210=以及题目给出的频率范围来确定电阻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、LM741CN1．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。
页脚内容4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： 12R R f>。
它的振荡频率为：RCf π210=。
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。
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。
利用运放实现正弦波振荡器
实验现象分析(续）
四、振荡频率与理论值有较大误差，原因分析：
选频电路元件理论值与实际值存在误差，有时会超过10%；
晶体管放大器的输入阻抗不满足无穷的理想条件，
影响了选频回路的参数引起误差。
五、放大器放大倍数过大或偏小，原因分析：
振荡输出观察有误，应保证在输出波形最大而不失真时 来测定放大倍数。 输出失真则放大倍数偏大，输出波形不是最大，则结果 与理论值偏小。
R2=R1 Z2
C2=C1
1.6k
0.1
Re1
Rb3
Re2
Ce2
1k
10k
1k
47
图1
RC桥式振荡器电原理图
反馈网络
放大器
实验原理—振荡条件
1 A 维持自激振荡的条件： F
放大器的传输 振荡器的反馈网络传输系数，A F 系数 1 A 振幅平衡条件： F
相位平衡条件： A F 2n，n 0， 1， 2， 3,
7、利用运放实现正弦波振荡器，重做3~6步的内容。
实验结果与分析
静态工作点测试结果：
晶体管 Q1 Q2 Uc（V） 7.64 6.31 Ue（V） 3.74 3.11 Ic（mA） 3.82 3.16 Ie（mA） 3.74 3.11
反馈电阻RF对输出波形的影响：
当RF很小时，输出端几乎没有波形，逐渐增大RF， 到某一特定的RF时，波形很快出现，并且波的振幅由 小变大非常快，然后就开始失真，所以，只有很小范 围内的RF才能得到较好的输出波形。
F Z2 jRC 1 ( 0 1 RC ) 2 2 2 Z1 Z 2 1 R C j3RC 3 j 0 0
实验十集成运放在信号产生电路中的应用——正弦波发生器
实验十 集成运放在信号产生电路中的应用——正弦波发生器用集成运算放大器所构成的正弦波振荡电路，有RC 桥式振荡电路、RC 移相振荡电路，正交式正弦波振荡电路和RC 双T 振荡电路等多种形式。
本实验介绍常的用RC 桥式振荡电路的设计方法，并通过实验掌握其调试技能。
[实验目的]1．了解正弦波发生器特性及工作原理。
2．学会用集成运放设计正弦波发生器的方法。
3．学会测量RC 串并联选频网络特性和频率的测试方法。
4．掌握运放在信号发生器中的应用，培养实验者设计、调试、测量和排除故障等能力。
[实验仪器及元器件]THM-2型模拟电路实验箱， DF2173B 交流电压表，500型万用表，DT9208型数字万用表，XJ4318型双踪示波器，集成电路（A μ741、LM324各1只），二极管（IN4148×2只）,电阻（色环电阻）、无极电容若干，各种信号线、导线。
[预习要求]1．复习RC 文氏电桥振荡器工作原理和用示波器测量频率、相位方法。
2．按实验要求，根据实验电路确定振荡电路R 和C 的值。
[实验说明]正弦波发生器是由基本放大器和反馈网络组成的正反馈系统，要保证其维持振荡，必须满足其振幅和相位条件，即：1F A F A V v V V ==⋅••π=ϕ+ϕn 2f a （n=0，1，2，…）图3-21为RC 文氏电桥振荡器，图3-22是实用电路。
其组成包括：基本放大器、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。
图中R 、C 组成RC 串并联网络即是选频网络，又是正反馈网络，振荡频率取决于R 、C 的值，即 f 0=1/2πRC 。
稳幅是由反相端引入串联电压负反馈，即可改善电路特性，又起稳幅作用，其中二极管D 是关键元件，利用其非线性特性，随输出电压变化自动调整反馈深度，以便电路起振，而后维持振荡恒定。
为了保证正反馈（相位平衡条件）信号由同相端输入，因选频网络传输系数为1/3，所以A vf 应略大于3，即可满足振幅平衡条件。
电子系统设计部分课后答案
V
R3 R2 R3
VCC
1 2
VCC
所以取R2=R3=10k。
静态时，放大器输出电压应等于同相
输入端电压。
C1、C2为放大器耦合电容，取 C1=C2 =10uF。
电压放大倍数︱Auf︱=RF/R1 =10，所以RF=10R1。 取R1=20k,则RF=200k。
第二次作业及参考答案
1、用一双电源供电的运放，设计一单电源交流电压放大电路， 电压放大倍数为10倍。
v4
2R2 R1
R1
v R1
1
2R2 R1
(v1
+
v2 )
_ A1
R2 R3 _
vo
_ vo
R4 R3
(v3
v4 )
R4 R3
1
2R2 R1
(v1
v2 )
vR1=v1-v2
iR1
Av
vo v1 v2
R4 R3
1
1、什么是电子系统？电子系统由哪几部分组成以及每部分的 作用。 答：通常将由电子元器件或部件组成的能够产生、传输、采 集或处理电信号及信息的客观实体称之为电子系统。
一般电子系统由输入电路、信息处理、输出电路三大部分 组成。 输入电路：主要是对输入信号进行预处理，比如滤波或模数 转换等，使更加适合信息处理； 信息处理：对预处理后的信号进行运算、转换、比较等不同 的处理。 输出电路：对处理后的信号进行功率放大或数模转换等，使 之适合输出需要。
先进性，主要针对科研攻关项目。
可靠性，主要针对军工、航天领域。
实用性，主要针对市场产品，要求对价格、性能和可靠性综
实验七 RC正弦波振荡器
三、实验设备
1．双踪示波器 2．现代电子技术实验台
3. 示波器
四、实验内容及步骤
1．按图3.6.1接线。 2．用示波器观察输出波形。 3. 测上述电路输出频率（示波器读取）。 4．改变振荡频率。 在实验台上使文氏桥电容C1=C2=0.1μ。 思考： (1)若元件完好，接线正确，电源电压正常，而Uo=0,原 因何在？应怎么办？
实验六
一、实验目的
RC正弦波振荡器
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、 实验原理
如图3.6.1由运算放大器和文氏电桥组成RC正弦 波振荡器，其中RP1 、 C1 、R2 、 C2组成正反馈网 络选频网络。
1 1 当 0 时,正反馈系数: F 3 RC 图3.6.1中，R1、 Rf 是负反馈网络，是为了改善振荡波形 和稳定振幅而引入的。其负反馈系数为：F R1
R1 R f
1 当 f f0 时，正反馈系数: F 1 2 RC 3
电路还必须满足Rf>2R1的关系，否则，会引起波形严 重失真。 调试时，适当调整负反馈的强弱，使放大器的电压放大 倍数A略大于3，振荡器就可以起振，输出正弦波信号；若A 的值远大于3，则输出的正弦波信号易产生非线性失真；若 A的值小于3，因不满足幅度平衡条件，故振荡器不起振。
47K
RP1
10K
0.2μ 2K
A1
R2
A
0.2μ
3.6.1 集成运放构成桥式RC正弦波振荡器
10K
为了分析方便起见，选择元件时使R2=Rp1=R， C1=C2=C。正反馈网络的反馈系数为：
Multisim实验报告
课程：Multisim实验报告班级：10电信本2班姓名： 6 2 2学号：*********教师：***实验一 负反馈放大器电路一． 负反馈放大器电路工作原理图1 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器图1所示为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过R13把输出电压引回到输入端，加在晶体管Q1的发射极上，在发射极电阻R6上形成反馈电压。
根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。
1. 闭环电压放大倍数056211243122(//)/71201010100%f f D S o X Y R f R R R C C C RC R R R R R r Vu DivR U KU U mA V V π=====≥=++=±+ 其中 uf 1u u uA A A F =+ 式中，u A 为基本放大器（无反馈）的电压放大倍数，既开环电压放大倍数；1u u A F +为反馈深度，其大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
2. 反馈系数6u 136F R R R =+ 3. 输入电阻 (1)if u u i R A F R =+式中，i R 为基本放大器的输入电阻。
4. 输出电阻1o of uo uR R A F =+ 式中，o R 为基本放大器的输出电阻；uo A 为基本放大器L R =∞时的电压放大倍数。
二． 实验现象（a ）无负反馈（b ）有负反馈图2 负反馈对放大器失真的改善（a ）中示波器输出信号失真较严重，通过开关Key=A 的闭合，（b ）中输出波形失真得到很明显的改善。
图3 未加负反馈时放大电路的幅频特性图4 加入负反馈放大电路的幅频特性引入负反馈后，放大电路总得通频带得到了展宽。
实验二 射极跟随器一． 射极跟随器工作原理图1 射极跟随器原理图1. 输入电阻i R43(1)()i be R r R R β=+++2. 输出电阻o R//be be o E r r R R ββ=≈式中，34E R R R =+。
正弦波振荡电路的实验报告
新疆大学实训（实习）设计报告所属院系：机械工程学院专业：工业设计课程名称：电工电子学设计题目：正弦波振荡电路设计（RC）班级：机械10-5班学生姓名：盛晓亮学生学号：20102001007指导老师: 玛依拉完成日期：2012.7.5RCfnπ21=；（式4）图6 RC串并联电路这说明只有符合上述频率nf的反馈电压才能与0•U相位相同。
这时的反馈系数为31==••UUF f（式5）可见，RC串、并联电路既是反馈电路又是选频电路。
ωω•υF31ωωο90ο90-fϕο图7 幅频特性图8 相频特性2.自励振荡的幅度条件：反馈电压的大小必须与放大电路所需要的输入电压的大小相等，即必须有合适的反馈量。
用公式表示即ifUU=（式6）由于iUUA0=（式7）对于图6所示振荡电路，由于101R R A F+==3，故起振时o A >3, 即12R R F >， 因而要求F R 由起振时的大于12R 逐渐减小到稳定振荡时的等于12R 。
所以F R 采用了非线性电阻。
改变R 和C 即可改变输出电压的频率。
四、设计内容与步骤1.内容（1）根据设计结果连接电路。
（2）分析和观察不同时间段输出波形由小到达的起振过程和稳定到某一幅度的全过程。
（3）参数设置，若参数不能达到设计要求，按指标要求调试电路。
2.步骤(1)在Multisim 平台上建立如图9所示的实验电路，仪器参数按图8所示设置：nF C C 1.021==；电阻4R +5R >23R ；4R >5R .调节1R (即21,R R 同时改变)使振荡稳定时满足Ω==K R R 5.521。
图9 RC 正弦波振荡仿真电路图调节直至震荡稳定时的输出信号观测示波器显示（如图10、11）a. 起震：电位器8%图10 起震时的图形b. 振幅最大且不失真：电位器55%图11 震荡稳定时输出信号的图形（2）单击仿真开关运行动态分析，观测频率计数据（如图12所示）。
RC正弦波振荡电路-报告
电子线路EDA报告专业电气工程及其自动化学生姓名 xxx x学号 xxxxxx题目 RC正弦波振荡电路指导教师 xx2016年x月x日一、任务与要求了解用集成运算放大器构成简单的正弦波的方法，掌握RC桥式正弦波振荡器的设计、仿真与调试方法。
理解RC 正弦波振荡电路的工作原理，利用Multisim 软件创建RC 桥式正弦振荡电路图，仿真分析其起振条件，稳幅特性。
掌握Multisim 软件中常用元器件的选取和参数设置，常用电子仪表的使用及电路调试的基本方法。
设计一个RC 桥式振荡电路。
其正弦波输出为： 振荡频率：500Hz振荡频率测量值与理论值的相对误差 电源电压变化时，振幅基本稳定 振荡波形对称，无明显非线性失真二、电路原理分析1、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，如图1所示。
图中RC 选频网络形成正反馈电路，并由它决定振荡频率，和形成负反馈回路，由它决定起振的幅值条件和调节波形的失真程度与稳幅控制。
在满足1212R R R C C C ====，的条件下，该电路的振荡频率：o 12f RC π=（①）起振幅值条件 a bvf1a3R R A R +=≥或ba2R R ≥ （②）式中b 43d R R R r =+，d r 为二极管的正向动态电阻。
2、参数确定与元件选择一般说来，设计振荡电路就是要产生满足设计要求的振荡波形。
因此振荡条件是设计振荡电路的主要依据。
设计如图1所示振荡电路，需要确定和选择的元件如下：（1）确定R 、C 值根据设计所要求的振荡频率o f ，由式（①）先确定RC 之积，即o12RC f π=（③）为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响，应使R 满足下列关系式：io R RR一般i R 约为几百千欧以上（如LM741型i 0.3M ΩR ≥），o R 而仅为几百欧以下，初步选定R 之后，由式（③）算出电容C 值，然后，再复算R 取值是否能满足振荡频率的要求。
集成运算放大器设计振荡电路
集成运算放大器设计振荡电路
集成运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）在电路设计中广泛应用。
其在直流放大、交流放大、滤波、比较、反馈、振荡等方面都有着重要的应用。
振荡电路是一种特殊的电路，能够产生稳定的交流信号。
在Op-Amp中，通过适当的反馈，可以构成各种类型的振荡电路。
常见的Op-Amp振荡电路有三种：正弦波振荡器、方波振荡器和多谐振荡器。
正弦波振荡器采用了一个正反馈放大电路，输出信号经过滤波电路后再次输入到放大电路中，形成闭环。
在一定条件下，正弦波振荡器可以产生稳定的正弦波输出。
方波振荡器采用了一个Schmitt触发器作为反馈元件，利用其两个阈值来实现正反馈。
当输入信号超过上阈值时输出高电平，当输入信号低于下阈值时输出低电平，形成方波输出。
多谐振荡器是由多个共振回路组成的电路，可以产生多个频率的输出信号。
其电路结构相对复杂，需要精确设计调整各个回路的参数。
Op-Amp振荡电路的设计需要考虑电路稳定性、幅频特性、相频特性等因素，需要仔细计算和模拟，才能确保其正常工作。
同时，还需要注意反馈路径、电源等因素对振荡电路的影响。
简易电子琴电路的设计仿真与实现课程设计(可编辑)
简易电子琴电路的设计仿真与实现课程设计课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位: 信息工程学院题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现初始条件:可选元件:集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干,直流电源,或自备元器件。
可用仪器:示波器,万用表,直流稳压源,函数发生器要求完成的主要任务:(1)设计任务根据要求,完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试,鼓励自制稳压电源。
(2)设计要求①设计一简易电子琴电路,按下不同琴键即改变 RC值,能发出C调的八个基本音阶, 采用运算放大器构成振荡电路,用集成功放电路输出。
已知八个基本音阶在C调时所对应的频率如下表所列C调 1 2 3 4 5 6 7 if 0 /H Z 264 297 330 352 396 440 495 528②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
⑤选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排:1、前半周,完成仿真设计调试;并制作实物。
2、后半周,硬件调试,撰写、提交课程设计报告,进行验收和答辩。
指导教师签名: 年月日系主任(或责任教师)签名: 年月日目录1.模电课设概述..............................................................................1)1.1设计背景..............................................................................1)1.2设计目的及意义.....................................................................11.3开发环境proteus简介 (1)2.电路原理....................................................................................32.1 RC桥式振荡电路及频率选择......................................................32.2振荡条件 (4)3.总体方案设计……………………………………………………………………53.1实验电路设计思路…………………………………………………………53.2设计电路图...........................................................................63.3实验参数选择 (6)4.仿真曲线及结果分析.....................................................................74.1仿真操作过程及曲线...............................................................74.2仿真结果分析 (14)5.实物制作及仿真、实物的差异......................................................155.1实物制作过程和调试过程......................................................155.2 仿真、实物的差异 (16)6.心得体会………………………………………………………………………(17)7.元件清单………………………………………………………………………(18)8.参考文献………………………………………………………………………(19)1模电课设概述1.1 设计背景电子琴是一种键盘乐器,采用半导体集成电路,对乐音信号进行放大,通过扬声器产生音响。
RC正弦波振荡电路
实验7 RC 正弦波振荡电路1 实验目的：1.1 熟悉集成运算放大器构成的正弦波振荡电路的原理与设计方法。
1.2 掌握由运放构成的函数发生器。
2 预习要求：2.1分析图10-1电路工作原理,按照图中的元件参数,计算符合振荡条件的R W 值及振荡频率fo 。
2.2分析图10-4电路的工作原理，画出1o v 、2o v 的波形，推导1o v 、2o v 的波形的周期和幅度的计算公式。
2.3 按图10-4中给出的元件参数计算1o v 、2o v 的波形的周期和幅度,与实验实测值进行比较。
3 实验器材(1) 模拟实验箱 (2) 数字万用表 (3)示波器 (4) 集成运算放大器LM324/A 1片 （5）电子元件若干4 实验电路与原理及实验内容 4.1 RC 桥式正弦振荡电路RC 桥式正弦振荡电路如图10-1所示。
其中R 1、C 1、R 2、C 2是选频网络，接在集成运算放大器的输出与同相输入端之间。
构成正反馈，产生正弦自激振荡。
图中虚线框内的部分是带有负反馈的同相放大电路，其中R 3、R W 及R 4为负反馈网络，调节R W 即可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使之满足振荡的幅度条件。
二极管D 1、D 2起限制输出幅度，改善输出波形。
4.1.1 RC 串并联选频网络的选频特性一般取R 1=R 2=R ，C 1=C 2=C ，令R 1、C 1并联的阻抗为Z 1，R 2、C 2串联的阻抗为Z 2及ωo =RC 1,则Z 1=RC j R ω+1，Z 2=R Cj ω1+ 推出正反馈的反馈系数为)//(31211ωωωωo o o f J Z Z Z V V F -+=+==(10-1) 由此可得RC 串并联选频网络的幅频特性与相频特性分别是R 1 16K22)//(31ωωωωO O F -+=（10-2）3)//(ωωωωϕO O F arctg--= （10-3）由（10-2）、（10-3）两式可画出其幅频特性与相频特性的曲线，如图10-3所示由(10-2)、（10-3）两式可知，当ω=ωO =RC 1时，反馈系数的幅值为最大，即F=31，而相频响应的相角φF =0。
家用太阳能发电系统逆变电路的设计
２ 家 用 太 阳 能 发 电 系统 逆 变 电 路
的 设 计
对于家 用太 阳能 发 电系统 的逆 变器 来 说 ， 应 满 足如 下技术 要求 ：
（ ） 出功率 为 １ ０ Ｗ ； １输 ～１ Ｋ
光伏 蓄 电池 。光 伏 蓄 电池 只 能 输 出直 流 电能 ， 必
须 通过逆 变器 将 直 流 电变 换 为 交 流 电 ， 才能 为 大
多数 用 电设 备提 供 交 流 供 电 。所 以 ， 变换 效 率 高
是太 阳能 发 电 系统 能 否 得 到 实 际 应 用 的关 键 因
（） ２ 效率 为 ９ ～９ ； ０ ５／ ９ ６
（ ） 流 侧 电源 电压 的 变 化 范 围 在 １ ０ ３直 ０ ～ ３ ０ 时 ， 能输 出稳定 的交 流 电压 ； ５Ｖ 仍
入电网。
电路结 构为 光伏 蓄 电池 阵列 ——一 ＤＣ直 流滤 波 升 压— — Ｒ Ｃ桥 式正 弦 波 振荡 器 工 频 逆 变—— 运算 放 大器 升压—— 滤 波—— 并人 电网或负 载 。在 该 电路 中 ， 光伏 蓄 电池 阵列 的直 流输 出 电压 ， 经 先 ＤＣ直流 滤波 升压后 ， 由运算 放 大器 组 成 的 Ｒ 再 Ｃ
３４
维普资讯
家用太 阳能发 电系统 逆变 电路 的设 计 叶 莎
太 阳Байду номын сангаас能光 伏 蓄 电 池 阵列
Ｌ 滤波器 电网 ｃ
图 ２ 家 用 太 阳 能 发 电 系统 的逆 变 器 电路
流 电能 转换 而来 。 由运算 放 大 器组 成 的 ＲＣ桥 式
（） ４ 交流输 出电压 为 ２ ０ ２ Ｖ；
素， 也就 是说 ， 阳能发 电 系统 中的逆变 器控 制技 太 术具 有关 键 的作用 。
基于集成运算放大器的波形发生器实验报告
实验项目 实验四 基于集成运算放大器的波形发生器班级学号姓名报告成绩一、实验目的1.学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器。
2.学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、 实验原理1.RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）RC 串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、RW 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器RW ，可以改变负反馈深度。
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。
R3是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。
改变选频网络的参数C 或 R ，即可调节振荡频率。
电路的振荡频率起振的幅值条件图1 正弦波发生器原理图2、方波发生器由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC 积分器两大部分。
电路振荡频率式中 R 1＝R 1'＋R W ' R 2＝R 2'＋R W "方波输出幅值 U om ＝±U Z三角波输出幅值图2 方波发生器原理图Z 212cm U R R R U +=)R 2RLn(1C 2R 1f 12f f o +==O 1f 2πRC2≥f1R R3、三角波和方波发生器如把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。
电路振荡频率=+2O 1f W fR f 4R (R R )C方波幅值 U ′om ＝±U Z调节R W 可以改变振荡频率，改变比值可调节三角波的幅值。
图3方波、三角波发生器原理图三、实验内容及步骤1、RC 桥式正弦波振荡器在仿真软件中按照图1所示原理图搭建电路。
（1）仿真电路正常运行后，调节电位器R W ，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。
完成：1）描绘u O 的波形；=1omZ 2RU U R 12R R2）分别记录临界起振、正弦波输出及失真情况下的RW值；RW=0.81千欧， 0.83千欧，0.87千欧3）分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响？负反馈较弱，放大倍数就过大使波形失真；负反馈太强，则起振困难或工作不稳定（2）调节电位器RW ，使uO幅值最大且不失真。
电子技术基础课件第3章 集成运算放大器及正弦波振荡电路
图中VT3组成分压式工作点稳定电路，该电路当温度发生变 化时，Ie3基本不变，且
从而阻止了Ic1、Ic2随温度升高而增大，起到抑制零漂的作用。
*3.1.4 差动放大电路的4种接法
1．单端输入、双端输出式 单端输入、双端输出式差动放大电路如图3.3所示。
2．双端输入、单端输出式 双端输入、单端输出式差动放大电路如图3.4所示。
② 中间级。其作用是提供较高的电压放大倍数，一般由共发射 极放大电路组成。
③ 输出级。输出级的作用是提供一定的电压变化，通常采用互 补对称放大电路。
④ 辅助环节。使各级放大电路有稳定的直流偏置。
2．集成运放符号
集成运放是高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直 接耦合放大电路，由于直接耦合放大电路存在零点漂移问题，所 以对零漂影响最大的第一级电路往往采用差动放大器。
（a）新符号
（b）旧符号
图3.9 集成运放的图形符号
3．主要参数 集成运放的性能可以用各种参数来反映，为了合理正确地
选择和使用集成运放，下面介绍集成运放的主要性能指标。 ① 开环电压放大倍数Auo：指无反馈时集成运放的差模电压放大 倍数。 ② 差模输入电阻rid：指差模输入时运放无外加反馈回路时的输 入电阻。
集成电路按电路功能可分为模拟集成电路和数字集成电路， 模拟集成电路主要有集成功率放大器、集成运算放大器、集成 稳压器等。由于集成电路体积小、稳定性好，因而在各种电子 设备及仪器中得到了广泛的应用。
3.2.1 集成电路的特点
与分立元件电路相比，集成电路具有以下突出特点。 1．可靠性高、寿命长 2．体积小、重量轻 3．速度高、功耗低 4．成本低
3．抑制零点漂移的措施 ① 选用稳定性能好的高质量的硅管。
② 采用高稳定度的稳压电源可以抑制电源电压波动引起的零漂。
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实验现象分析(续）
四、振荡频率与理论值有较大误差，原因分析：
选频电路元件理论值与实际值存在误差，有时会超过10%；
晶体管放大器的输入阻抗不满足无穷的理想条件，
影响了选频回路的参数引起误差。
五、放大器放大倍数过大或偏小，原因分析：
振荡输出观察有误，应保证在输出波形最大而不失真时 来测定放大倍数。 输出失真则放大倍数偏大，输出波形不是最大，则结果 与理论值偏小。
实验结果与分析
静态工作点测试结果：
晶体管 Q1 Q2 Uc（V） 7.64 6.31 Ue（V） 3.74 3.11 Ic（mA） 3.82 3.16 Ie（mA） 3.74 3.11
反馈电阻RF对输出波形的影响：
当RF很小时，输出端几乎没有波形，逐渐增大RF， 到某一特定的RF时，波形很快出现，并且波的振幅由 小变大非常快，然后就开始Байду номын сангаас真，所以，只有很小范 围内的RF才能得到较好的输出波形。
R2=R1 Z2
C2=C1
1.6k
0.1
Re1
Rb3
Re2
Ce2
1k
10k
1k
47
图1
RC桥式振荡器电原理图
反馈网络
放大器
实验原理—振荡条件
1 A 维持自激振荡的条件： F
振荡器的反馈网络传输系数，A 放大器的传输 F 系数 1 A 振幅平衡条件： F
相位平衡条件： A F 2n，n 0， 1， 2， 3,
实验中可能遇到的问题（2）
这时你应做如下检查：
焊接完毕加电源，工作点基本正常，调节RF后无输出信号，
1.检查电路焊接是否正确？特别注意焊点是否有虚焊；
2.检查电解电容的极性是否符合要求？ 3.如果上述结果均无误，则应检查关键部件是否有损坏， 比如晶体管、电解电容、电位器等。
实验现象分析
一、调节RF时，电路要么振荡失真，要么不起振；难以 调到不失真正弦波形。 原因：电位器RF调节时电阻值不连续； 解决办法：换电位器； 电路的连线过长，引起寄生振荡； 解决办法：将连接线尽量减短； 二、振荡输出波形不稳定，特别在手摸电路或动反馈线时：
实验中可能遇到的问题（1）
在测量静态工作点I时，有时得到的结果与理论相反， 即ICIE，原因是什么？如何测量才能得到正确结果？ ICIE的错误结果主要是由测量方法引起。前面课 件1中已经讲过，测量电流有两种方法，将电流表串联 在被测电路里直接测量；也可以用电压表并联在被测 电路的电阻上测量电压然后进行换算得到电流的间接 方法。直接测电流是比较准确的，而用测电阻两端的 电压再换算的间接方法会引进较大误差，因此建议采 用直接测量法。
实验器材
直流稳压电源 示波器 毫伏表 音频信号发生器 元器件
电位器 器件名 三极管 型号 数量 2
运算放大器
A741
1k 1.6k
2
2 2 2
电阻
2k
10k
20k 3.9k
1
1 2
元器件型号和数量
实验步骤
1、按图1焊接电路，A点先不接上。 2、测量静态工作点（A点断开），EC＝12v，
3 A
输入阻抗大 输出阻抗小
引入深负反馈电阻RF
正弦信号的频率
0 1 f 2 2RC
实验原理－
采用运算放大器构成的桥式正弦波振荡器电路。
C1
0.1
Z1 R1
1.6k
A
+ _
uo
Z2
R2=R1 C2= C1
1.6k
0.1
RP
R2
1k
3.9k
图2
运放式RC桥式振荡器
原因：电路连线过长，
解决办法：重新连线，使其越短越好；
实验现象分析（续）
三、调节RF使电路有信号输出，但幅度很小且频率很高 原因分析：电路中存在寄生振荡，因为此电路的分布 电容和寄生电容的存在，使某高频信号也满足了振荡 条件而产生寄生振荡，但由于本三极管的截止频率较 低，故振荡输出幅度很小。
解决办法：重新调节RF找出正常振荡输出即可，正常
的、 A 的相移 A、 F分别为 F 1 A 起振的幅值条件： F
实验原理—稳幅振荡
由非线性元件组成的稳幅环节
1 Z1 R1 ,. jC1 1 R2 Z 2 R2 // jC2 1 jR2C2
令 R1 R2 R，C1 C2 C, 则
实验结果与分析（续）
直读周期法测量振荡频率及理论值：
桥路电容 F0（理论） F0（测量） 误差 输出电压
0.1F
0.01F
995Hz
9.95kHz
1.036kHz
9.5kHz
4%
5%
3.77V
4.12V
放大倍数； Ui=304mVp-p
U0=980mVp-p
AF=3.2 振荡条件:放大倍数AF≥3，实验测量值满足要求
实验步骤（续）
5、测量振荡时输出正弦波的电压值；调整RF，使输出正
弦波幅度最大时进行测量。
6、测量电压串联负反馈放大器的放大倍数；
调整RF，使输出正弦波幅度最大，再断开A点，从A
点输入f=1kHz，ui=300mVp-p的正弦信号，测量u0， 获得放大器的放大倍数AF，并与理论值比较。
7、利用运放实现正弦波振荡器，重做3~6步的内容。
接通电源后测量晶体管Q1与Q2的静态工作点。
3、A点接上，改变负反馈电阻RF的大小，观察对输出波 形的影响，记录波形并进行分析。 4、用李萨茹图形法（模拟示波器）或直读周期法（数字 示波器）测量桥路电容C1＝C2＝C＝0.1F、0.01F
时的振荡频率。调整RF使输出波形为不失真的正弦波
时测量，并将理论值与实测值相比较。
RC晶体管振荡器
电子线路实验中心 2006.7
实验目的
进一步练习焊接，掌握调试技术和测量频 率的方法。
研究振荡器的起振条件。
观察负反馈对振荡器的影响。
实验原理
C1 Ec Rb1 RF R1 Rc1 Rb22 Rc2
0.1
Z1
2k
270k
C4
3.9k
A
20k
2k
C5
1.6k
C3
20 20 20
F Z2 jRC 1 ( 0 1 RC ) 2 2 2 Z1 Z 2 1 R C j 3RC 3 j 0 0
1 3 最大，此时 0 1 RC 时, F
F 0
实验原理—放大器
放大器需满足： A 2n , n 0,1,2,