正弦波振荡电路的振荡条件

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模电实验-正弦波振荡电路

模电实验-正弦波振荡电路

正弦波振荡电路一、实验要求:1、振荡频率:f0=500Hz;2、输出电压有效值V0≥8V,且输出幅度可调;3、集成运放采用μA741,稳幅元件采用二极管;4、电容选用标称容量为0.047uF的金属膜电容器,电位器Rw选用47KΩ,二极管并联的电阻选用10kΩ。

二、实验仿真分析:1、设计参数:已知C=0.047uF, R=1/(6.28*500*0.047*10-6 )=6.78K,R1=3.1/2.1*R=10K,Rf=2.1*R1=21K, 取R3=10K, 则R2=Rf-R3/2=16K2、仿真输出波形,设置瞬态分析,仿真时间设为30ms,最大步长为0.01ms,选中skip initial transient solution ,以使电压从0开始起振,分析知振荡幅值没有达到8V,故增大R2,增大得过多,又会出现失真,最会确定R2为18k.且此时振荡频率符合要求。

3、输出电压波形为:C20.047uD1周期为2ms(1) 在Probe 中对输出波形进行傅里叶分析(2)在pspice 中经行傅里叶分析,查看输出文件FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(N01135) DC COMPONENT = 5.709746E-02HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)1 5.000E+02 9.956E+00 1.000E+00 -7.811E+01 0.000E+00 2 1.000E+03 4.473E-02 4.493E-03 -6.870E+01 8.751E+01 3 1.500E+03 2.625E-01 2.637E-02 7.320E+01 3.075E+024 2.000E+03 7.411E-03 7.444E-04 -1.393E-01 3.123E+025 2.500E+03 1.148E-01 1.153E-02 -6.699E+01 3.235E+026 3.000E+03 9.616E-03 9.659E-04 -3.727E+01 4.314E+027 3.500E+03 5.762E-02 5.788E-03 1.366E+02 6.833E+028 4.000E+03 9.774E-04 9.818E-05 6.531E+01 6.902E+02Time0s5ms10ms 15ms 20ms 25ms 30msV(D1:1)-10V-5V0V5V10VFrequency0Hz0.1KHz 0.2KHz 0.3KHz 0.4KHz 0.5KHz 0.6KHz 0.7KHz 0.8KHz 0.9KHz 1.0KHzV(D1:1)0V 2.0V4.0V6.0V8.0V9 4.500E+03 4.233E-02 4.252E-03 -1.666E+01 6.863E+02 TOTAL HARMONIC DISTORTION = 3.002431E+00 PERCENT1、 调节R2为19K ,输出电压V0从无到有,从正弦波直至削顶2、 当二极管D1开路时,输出波形为:C20.047uD1Time0s5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30msV(D2:2)-20V-10V0V10V20V20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D2:2)Time6当D2开路时20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D1:1)Time可知输出波形为削顶波7、当R3开路时,输出波形为20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D2:2)Time仍为正弦波,只是幅值减小而已三、实验体会:本次实验参数的理论值和实际值非常接近,使得调试极为顺利。

正弦波振荡器的基本原理

正弦波振荡器的基本原理
Xo = AXa 调整反馈网络参数使反馈 信号Xf与输入信号Xa相同。
Xf=Xa
此时的反馈量Xf为:
Xf=F Xo
联立三式得: AF =1
开关 S
S Xa 基本放大电路
Xo
A、? a
Xf 反馈网络
F、 ?f
正弦波振荡电路
上式是正弦波振荡电路产生振 荡的条件,此式包含两个条件:
振幅平衡条件:|AF|=1 相位平衡条件: ? a+? f =2n?
开关 S
S Xa 基本放大电路
Xo
A、? a
Xf 反馈网络
F、 ?f
正弦波振荡电路
相位平衡条件的物理意义是:
反馈信号|Xf |的相位必须与原输 入信号 |Xa |的相位一致 (同相), 才能维持振荡。
本继页续完
正弦波振荡器的基本原理
三、正弦波振荡电路的
起振条件
实际电路中,在接通电 源瞬间的阶跃电压里含有丰 富的谐波(即各种频率的正 弦波),振荡电路会选中其 中一种进行正反馈。
Uo
A、? a
? f反馈网 反馈网络 络的相移
F、 ?f
反馈信号Uf与 输入信号Ui相加 得净输入信号Uid , Uid是增加的。
负反馈放大电路
ui
uid
0
t 0
t
uo 0
Ui
Uid
+1
uf 0 Uft
基本放大电路 A、? a
反馈网络
F、 ?f
正反馈放大电路
t Uo
本继页续完
正弦波振荡器的基本原理
开关 S
Xi S Xa Xf
基本放大电路 A、? a
反馈网络 F、 ?f
正弦反波馈振放荡大电路 Xo Xf AF>1

正弦波振荡电路的振荡条件

正弦波振荡电路的振荡条件

正弦波振荡电路是一种电路设计,能够产生稳定的正弦波输出。

为了实现振荡,正弦波振荡电路需要满足以下条件:
放大增益条件:振荡电路中的放大器必须具有足够的放大增益。

放大器将输入信号放大,并将一部分输出信号反馈到输入端,以维持振荡。

放大增益必须大于1,以补偿电路的损耗和反馈信号的衰减。

正反馈条件:振荡电路需要具有正反馈回路。

正反馈会将一部分输出信号反馈到输入端,形成自激振荡。

反馈信号必须足够强以保持振荡。

相位条件:正弦波振荡电路的反馈回路必须具有相位延迟为360度的特性。

相位延迟确保反馈信号与输入信号同相或反相,从而维持振荡的稳定性。

振荡频率条件:振荡电路的频率由电路元件和参数决定。

为了产生稳定的正弦波输出,电路的增益和相位特性必须在特定频率上产生正反馈。

振荡起始条件:振荡电路需要一定的启动条件,以开始振荡。

这可以通过外部信号或电路内部的初始扰动实现。

这些条件的具体实现方式和参数取决于所使用的正弦波振荡电路的类型和拓扑结构。

常见的正弦波振荡电路包括RC相移振荡器、LC谐振振荡器、晶体振荡器等。

每种电路都有其特定的振荡条件和设计要求。

9.1正弦波振荡电路的基本概念

9.1正弦波振荡电路的基本概念

9.信号发生电路
9.1 正弦波振荡电路的基本概念
正弦波振荡电路的基本概念
(1)产生正弦波振荡的平衡条件
正反馈条件下的闭环表达式:
当分母时,。

表明时,电路产生了自激振荡。

幅值平衡条件
相位平衡条件(n为整数)
起振条件:
,形成等幅振荡。

反馈网络:引入正反馈,与放大电路共同满足。

正弦波振荡电路的基本概念
(4)正弦波振荡电路的分析方法
①分析电路组成
采取“一看、二查、三找”的方法。

②判断振荡条件
相位平衡条件:“断回路、引输入、看相位”——“瞬时极性法”
幅值平衡条件:求解和,然后判断是否大于1。

③估算振荡频率
振荡频率由相位平衡条件决定,它取决于选频网络的参数。

正弦波振荡电路

正弦波振荡电路
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第二节 几种典型正弦波振荡电路
由于RC串并联网络在f=f0时的传输系数F=1/3,因此,要 求放大器的总电压增益Au应大于3,这对于集成运放组成的 同相放大器来说是很容易满足的。
2.RC移相式振荡电路 RC移相式振荡电路如图3-11所示,图中反馈网络由三节
RC移相电路构成。 由于集成运算放大器的相移为180°,为满足振荡的相位平
返回
图3-13石英晶体的符号和等效电路
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图3-16串联型石英晶体振荡电路
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石英晶体振荡器可以归结为两类:一类称为并联型;另一类 称为串联型。前者的振荡频率接近于fP,后者的振荡频率接 近于fs分别介绍如下。
图3 -16为串联型石英晶体振荡电路。 当电路中的石英晶体T作于串联谐振频率时,晶体呈现的阻
抗最小,且为纯电阻性,因此,电路的正反馈电压幅度最大, 且相移φF=0。 VD1采用共基极接法,VD2为射极输出器, VD1、VD2组成的放大电路的相移φA=0 。所以整个电路满 足振荡的相位平衡条件。至于偏离,的其他信号电压,晶体 的等效阻抗增大,且φF=0 ≠0,所以都不满足振荡条件。 由此可见,这个电路只能在这个频率上自激振荡。
衡条件,要求反馈网络对某一频率的信号再相移180°,图 3 -11中RC构成超前相移网络。因一节RC电路的最大相移 为90°,不能满足振荡的相位条件;两节RC电路的最大相 移可以达到180°,但当相移等于180°时,输出电压已接 近于零,故不能满足起振的幅度条件。
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第二节 几种典型正弦波振荡电路
(2) RC桥式振荡电路RC桥式振荡电路如图3-10所示。 在图3 -10中,集成运放组成一个同相放大器,它的输出电
压uo作为RC串并联网络的输入,而将RC串并联网络的输出 电压作为放大器的输入电压,当f=f0时,RC串并联网络的 相位移φA =0°,放大器是同相放大器φF=0°,电路的总 相位移φA+ φF=0°,满足相位平衡条件,而对于其他频率 的信号,RC串并联网络的相位移≠0°,不满足相位平衡条 件。

正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件

正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件

正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件
正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件如下:
起振条件:AF>1 φa+φf=2nπ(2) 平衡后满足平衡条件:AF=1 φa+φf=2nπ160、RC正弦波振荡器的结构特点是什么?
根据以上参考文章,可以得出结论:
正弦波振荡电路的起振条件是指当输入电压等于放大器输出电压时,电路必须满足平衡条件。

此时,振荡器进入稳态振荡状态。

要使振荡器开始工作并达到平衡状态,需要满足以下条件:
1. 起振时满足起震条件:AF>1 φa+φf=2nπ(2) 平衡后满足平衡条件:AF=1 φa+φf=2nπ。

其中,A是放大倍数,F是反馈系数,φa是放大器相移,φf是反馈回路相移,n是正整数。

关于“RC正弦波振荡器的结构特点”,可以参考文中所述“结构特点是指与通用运算放大器类似的几个组成部分”,并结合文中附图做进一步的说明和解释。

如有需要可以查询资料进一步获取详细信息。

正弦波振荡电路ppt课件

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所以 Q 1 Lq 非常高, rq Cq
具有很好的选择性和频稳度。
2. 石英晶体谐振器的符号、等效电路和电抗特性
Co — 静态电容,较大
Lq — 晶体振动时的动态电感 ,很大
Cq —晶体振动时的动态电容,很小
rq — 等效摩擦损耗电阻,很小
串联谐振频率 并联谐振频率
1 fs 2 LqCq
1
fP 2
起振时,热敏电阻处于冷态,RF 阻值较大, A•u 1 RF / R1 大,
.
起振容易。U o
.
If
T RF A•u
最后达到 A•u =3,
进入平衡状态。由于运放始终线性工作,因此波形好。
例8.1.1
图示为一实用RC桥式振荡电路。(1)求f0 ;(2) 说明二极管的作用;(3)说明 RP 如何调节。
.1
因为振荡频率处,Fu 3
为满足起振振幅条件
A•uF• u
1,应使
.
Au
3
.
即 Au 1 (RF / R1 ) 3
2. 常用的RC 桥式振荡电路
参数选择:
1 f0 2RC
RF 2R1
RF 不能太大, 否则正弦波将
失真,甚至变
成方波。
稳幅措施:采用负温度系数热 敏电阻实现外稳幅。
1. 石英谐振器结构
石英是一种各向异性的结晶体,其化 学成分是SiO2 。从一块晶体上按一定的方 位角切割成的薄片称为晶片。在晶片的两 面涂上银层作为电极,电极上焊出两根引 线固定在管脚上,封装后就构成了石英晶 体谐振器。
2. 石英晶体的压电效应与谐振特性
压电效应: 电极间加电场
电极间加机械力
晶体机械变形 晶体产生电场
起振时,二极管未导通,

《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告

《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告

《高频电子线路》正弦波振荡器实验报告课程名称:高频电子线路实验类型:验证型实验项目名称:正弦波振荡器一、实验目的和要求通过实验,学习克拉泼振荡器的工作原理、电路组成和调试方法,学习电容三点式振荡器的设计方法,利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。

二、实验内容和原理(一)实验原理1、正弦振荡器的基本原理;2、产生等幅震荡的两个基本条件:相位条件和幅度条件)1 利用正反馈将电源接入瞬间的一个激励不断通过谐振网络滤波放大得到一个只含有一个频率成分的正弦。

2 振幅条件:环路增益在放大倍率为1时的偏导数(对输出电压)小于0.相位条件:谐振频率的信号输出相位为2π整数倍(二)实验内容(1)设计振荡频率为9.5MHz的克拉泼振荡器。

(2)用Multisim进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。

(3)改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管的直流静态工作电压。

三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、频率计、电压表、直流电源。

四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计频率为9.5MHz的克拉泼振荡器电路图。

C11000pF R212kΩR12kΩL110mHR4100ΩXSC3ABExt Trig++__+_L23.2uHC41000pFR310kΩKey=A0 %C31000pF C510µFC610µFV112VL322mH C21µFC7100pFXFC1123Q12N29232、用Multisim 进行仿真,用双踪示波器观察振荡器器输出信号波形,并用频率计测量振荡频率,并与理论计算结果进行对比。

(1)仿真波形和频率测量(2)理论分析计算根据电路图提供的振荡回路参数,计算设计电路的振荡频率与实际测试的振荡频率进行对比。

计算频率值02f LCπ==8.897MHz电路测试频率值f = 9.325MHz 00||100%f f f -=⨯=频率稳定度 5.3%对比分析其产生误差的原因:3、改变电阻R3的阻值,用电压表测量振荡管Q1的直流静态工作电压。

振荡电路和振荡条件

振荡电路和振荡条件

高手解读振荡电路和振荡条件及常用振荡器要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。

这种现象也叫做自激振荡。

或者说,能够产生交流信号的电路就叫做振荡电路。

振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压u f 和输入电压U i 要相等,这是振幅平衡条件。

二是u f 和u i 必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。

一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。

振荡器按振荡频率的高低可分成超低频(20 赫以下)、低频(20 赫~200 千赫)、高频(200 千赫~30 兆赫)和超高频(10 兆赫~350 兆赫)等几种。

按振荡波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。

正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC 振荡器、RC 振荡器和石英晶体振荡器三种。

石英晶体振荡器有很高的频率稳定度,只在要求很高的场合使用。

在一般家用电器中,大量使用着各种L C 振荡器和RC 振荡器。

LC 振荡器LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。

它们的振荡频率都比较高,常见电路有3 种。

(1 )变压器反馈LC 振荡电路图 1 ( a )是变压器反馈LC 振荡电路。

晶体管VT 是共发射极放大器。

变压器T 的初级是起选频作用的LC 谐振电路,变压器T 的次级向放大器输入提供正反馈信号。

接通电源时,LC 回路中出现微弱的瞬变电流,但是只有频率和回路谐振频率 f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电压通过变压器初次级L1 、L2 的耦合又送回到晶体管V 的基极。

从图 1 ( b )看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。

因此电路的振荡迅速加强并最后稳定下来。

变压器反馈LC 振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但频率稳定度不高。

【全版】正弦波振荡电路的振荡条件推荐PPT

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只有正反馈电路才能产生自激振荡。
1 正弦波振荡电路的振荡条件
X f Xid
(1)振幅条件: | AF | 1
(2)相位条件:
j a
+
jf
2np
n是整数
起振条件和稳幅原理
X id
基本放大
Xo
1 正弦波振振荡荡电路建的振荡立条件与稳定过程图:
1 正弦波振荡电路的振荡条件
2 RC正弦波振荡电路 产生自激振荡的条件
二. 正弦波振荡器的一般组成
1.放大电路 2.正反馈网络 3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件,从而获得 单一频率的正弦波输出。
选频网络组成:R、C和L、C
正弦波振荡器命名
RC
LC(石英晶体)
低频
高频
4.稳幅电路——使环路增益随着输出电压幅度的增大而
自动下降,并逐渐趋近于1
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
X i +
X id
+
Xf
基本放大 电路 A
反馈网 路F
X id
基本放大
电路 A
Xf
反馈电路 F
Xo
如果:X f Xid
则去掉 X , 仍有信号输出。 i
Xo
反馈信号代替了放大 电路的输入信号。
X id
基本放大
Xo
电Hale Waihona Puke A3 LC正弦波振荡器X 1 正弦波振荡电路的振荡条件
第8章 信号产生电路
8.1 正弦波振荡电路的振荡条件 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡器 8.4 电压比较器 8.5 非正弦信号产生电路
8.1 正弦波振荡电路的振荡条件
一. 产生自激振荡的条件

振荡电路中的稳幅环节

振荡电路中的稳幅环节

• 根据u+ 是否大于 u- 确定ui> UT 及ui<UT 的输出电压值。
4. 滞回比较器
ui
-
R uo
A
+
R1
R2
Uz
uo
uo
+UZ
-UT O -UZ
+UT ui O UTH1
-UZ
+UZ
UTH2 ui
uo
UZ - UZ
ui UT ui UT (uo : -UZ UZ) ui UT ui UT (uo : UZ UZ)
器的输出电阻和晶体管的极间电容将影响其选频特性,输出 频率不稳定。
稳幅措施
热敏元件:RT Uo PRT T
U o Au RT
R C
U f R
Rf
+
A
C
-
R1
R
RT
C
+
U f R C
A
-
U o
R1
二极管
Au
1
R f rd R1
Uo iD rd
U o
Uo Au
3. LC 正弦波振荡电路
2. 过零比较器
uo
uo
ui
-
uo +UZ
UO H
A
UOH
+UZ
线性区
• •
I提+=+高I-=了0输,出U+电=U压-,的U转保OO换L护速了度输-。U入Zu级i 。
O
UOL
-UZui
uo 二保UU极护OO管LH
ui 0(双ui 向 u稳 压u 0) ui 0(u管i 限u幅 u 0)
负反馈

正弦波振荡电路的基础知识

正弦波振荡电路的基础知识

RC
RC
1
F arctan
RC
3
0
2f 0
1 RC
f0
1 2RC
RC串并联网络频率特性如图7.5所示。
F
1 3
0
f0
f
F
+900
0
f0
f
-900
图7.5 RC串并联网络的频率特性
当 f=f0 时,电压传输系数最大,即F=1/3;相角为 零,即 F 0 。此时,输出电压与输入电压同相位。
图7.16 8038管脚图(顶视图)
由图7.16可见,管脚8为调频电压控制输入端, 管脚7输出调频偏置电压,其值(指管脚6与7之间的
电压)是(VCC+VEE)/5,它可作为管脚8的输入电
压。 此外,该器件的方波输出端为集电极开路形式,
一般需在正电源与9脚之间外接一个电阻,其值常选 用10kΩ左右,如图7.17所示。
7.4.2 石英晶体正弦波振荡电路 1.并联型石英晶体正弦波振荡电路 电路如图7.13所示。
图7.13 并联型石英晶体正弦波振荡电路
2.串联型石英晶体正弦波振荡电路
利用fs=fp时石英晶体呈纯阻性、相移为零的特
性构成正弦波振荡电路,如图7.14所示。
图7.14 串联型石英晶体正弦波振荡电路
思考题
f0=
2
1 LC
LC正弦波振荡电路的幅值条件容易满足,关于 相位条件分析有以下几点值得注意:
(1)对于谐振频率,LC谐振回路的阻抗呈纯阻
性。 (2)变压器原边绕组和副边反馈绕组通常各有一
端交流接地,其余两个端点若互为同名端则相位相 同,否则相位相反。
(3)电感三点式正弦波振荡电路中电感中间抽头 的交流瞬时电位一定在“首”、“尾”两端点的瞬时 电位之间,电容三点式正弦波振荡电路的情况与之类 似。

正弦波振荡电路(2)

正弦波振荡电路(2)

第七章 正弦波振荡电路正弦波振荡电路是用来产生一妃频率和幅度的正弦交流信号的电子电路。

它的频率范用 可以从几赫兹到几百兆赫兹,输岀功率可能从几亳瓦到几十千瓦。

广泛用于各种电子电路中。

在通信、广播系统中,用它来作高频信号源;电子测量仪器中的正弦小信号源,数字系统中的 时钟信号源。

另外,作为髙频加热设备以及医用电疗仪器中的正弦交流能源.正弦波振荡电路是利用正反馈原理构成的反馈振荡电路,本章将在反馈放大电路的基础上,先 分析振荡电路的自激振荡的条件,然后介绍LC 和RC 振荡电路,并简要介绍石英晶体振荡电 路.第一节 振荡电路概述在放大电路中,输入端接有信号源后,输岀端才有信号输岀。

如果一个放大电路当输入 信号为零时,输出端有一泄频率和幅值的信号输出,这种现象称为放大电路的自激振荡.一、振荡电路框图图7-1为正反馈放大器的方框图,在放大器的输入端存在下列关系:Xi=X i+Xf(7-1 )其中Xi 为净输入信号,且正反馈放大器的闭环增益最后得到3) 则A ,这就表明,在图7-1中如果有很小的信号X 、输入,便可以有很大的信号X o =A f输岀•如果使反馈信号与净输入信号相等,即 图7-2自激振荡方框图 那么可以不外加信号上而用反馈信号X,取代输入信号仍能确保信号的输岀,这 时整个电路就成为一个自激振荡电路,自激荡器的方框图就可以绘成如图7—2所示的形式。

AX. Xi—XfAXj X.-AFX r .如果满足条件\hAF\=O,或AF=1(7-2)(7 图7-1正反馈放大电路的方框图二、自激振荡的条件由上述分析可知,当AF= 1自激振荡可维持振荡。

AF= 1即为自激振荡的平衡条件,其中A和F 都是频率的函数,可用复数表示:则AF = \AF\ Q+g即\AF\ = AF = \(7-4)和久+冏=2“兀“= 0,1,2,3…(7—5)式(7—4)称为自激振荡的振幅平衡条件,式(7-5)称为自激振荡的相位平衡条件。

正弦波振荡电路仿真实验

正弦波振荡电路仿真实验

仿真三正弦波振荡电路仿真实验1.实验要求与目的(1) 构建正弦波振荡电路。

(2) 分析正弦波振荡电路性能。

2.实验原理正弦波振荡电路是一种具有选频网络和正反馈网络的放大电路。

振荡的条件是环路增益为1,即AF = 1。

其中A为放大电路的放大倍数,F为反馈系数。

为了使电路能够起振,应使环路的增益AF略大于1。

根据选频网络的不同,可以把正弦波振荡电路分为RC振荡电路和LC振荡电路。

RC 振荡电路主要用来产生小于1 MHz的低频信号,LC振荡电路主要用来产生大于1 MHz的高频信号。

图6-33 文氏桥式正弦波振荡电路3.实验电路文氏桥式正弦波振荡电路如图6-33所示。

4.实验步骤(1) 构建图6-33所示的文氏桥式正弦波振荡电路。

(2) 打开仿真开关,用示波器观察文氏桥式正弦波振荡电路的起振及振荡过程。

测得的输出波形如图6-34所示。

注意:要将屏幕下方的滑动块拖至最左端观察起振过程。

移动数据指针,可测得振荡周期T = 6.3 ms,则振荡频率f = 1/T = 1/6.4 ms≈158 Hz,与理论计算值基本一致。

起振时间大约为114 ms。

图6-34 R5=15 k 时的振荡电路输出波形(3) 改变R5的值,R5分别取10k 和30k ,观察输出波形。

当R5=10k 时,没有输出信号,因为电路的放大倍数A=1+(R5/R4)=1+(10/6)<3,AF<1,电路不能起振;当R5=30 k 时,示波器波形如图6-35所示。

比较图6-34和6-35可以看出,随着R5的增大,起振速度加快,起振时间大约是12 ms,但振荡频率没有改变。

图6-35 R5=30k 时的输出波形(4) 将电阻R1和R2的阻值都改为2 k 。

打开仿真开关,从示波器观察输出波形,如图6-36所示。

比较图6-36和图6-34可知,当振荡频率减小为原来的1/2时,起振速度同时也减慢了,起振时间大约是300 ms。

图6-36 R1= R2=2 k 时的输出波形(5) 双击二极管D1和D2,设置为开路状态,测得输出波形,如图6-37所示,输出产生了失真。

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正弦交流电的振荡幅度在正弦波振荡电路中是通过振幅平衡条件来反映的。该条件要求放大电路的电压增益与反馈系数的乘积等于1,即AF=1,其中A为放大电路的电压增益,F为反馈系数。当电路满足这一条件时,输出信号的幅度将保持稳定。此外,相位平衡条件也是确保正弦波持续振荡的关键,它要求放大电路和反馈网络的相位之和为2nπ对输出信号频率和幅度的控制。稳幅措施则用于确保输出信号的幅度在增加到一定程度时不再继续增加,从而避免波形失真。这些措施包括采用非线性元件如热敏电阻、场效应管或二极管等,通过改变它们的阻值或导通状态来调整放大电路的增益,进而实现稳幅的目的。
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