RC正弦波振荡电路的振荡频率与R
RC正弦波振荡电路的振荡频率与R
1 LC
f0
=
2p
1 LC
R为电感和回路中的损耗电阻
LC并联谐振特点:谐振时,总路电流很小,支路 电流很大,电感与电容的无功功率互相补偿,电 路呈阻性。
LC并联谐振回路的幅频特性曲线 Q为谐振回路的品
Z0=R L|C Z=| Q0L=Q 0C=QC L
质因数,Q值越大,
曲线越陡越窄,选
Q小
频特性越好。
容性
L R
f
6.4.2. 石英晶体正弦波振荡电路
利用石英晶体的高品质因数的特点,构成LC振荡电路。
1. 并联型石英晶体振荡器
-A +
∞
+
C2
Cs
X 感性
-A +
∞
+
C 2 fC s
0
fs fp
C1
石英晶体
容
CL
1
性
石英晶体工作在fs与fp之间,相当一个大电感,与C1、C2 组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高,可达到几
在输入端加入一正极 C b
(+)
性的信号,用瞬时极
(+)
Uf L1 L2
(-)
Uo
-
性法判定反馈信号的
极性。若反馈信号与
输入信号同相,则满 足相位条件;否则不 满足。
R b2
Re
-
LC正弦波振荡器举例
V cc
(+)
R b1
L1
L2 (+)
C
(+)
Cb R b2
(+) C e
Re 满足相位平衡条件
LC正弦波振荡器举例
K:双联波段开关,
rc振荡电路详解
rc 振荡电路详解
RC 振荡电路,采用RC 选频网络构成,适用于低频振荡,一般用于
产生1Hz~1MHz(fo=1/2πRC)的低频信号。
对于RC 振荡电路来说,增
大电阻R 即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的;而对于LC 振荡电路来说,一般产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。
因此,200kHz 以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC 振荡电路。
电路特点
对于RC 振荡电路来说,增大电阻R 即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的。
常用LC 振荡电路产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。
因此,200kHz 以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC 振荡电路。
常用类型
RC 移相式振荡器。
模拟电子线路实验实验报告答案
网络高等教育《模拟电子线路》实验报告学习中心:层次:专业:年级:学号:学生姓名:实验一常用电子仪器的使用一、实验目的答:1、了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。
2、了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。
3、学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。
二、基本知识1.简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。
答:模拟电子技术实验箱布线区:用来插接元件和导线,搭接实验电路。
配有2只8脚集成电路插座和1只14脚集成电路插座。
结构及导电机制:布线区面板以大焊孔为主,其周围以十字花小孔结构相结合,构成接点的连接形式,每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。
2.试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。
答:NEEL-03A型信号源的主要技术特征:1、输出波形:三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号;2、输出频率:10HZ~1MHZ连续可调;3、幅值调节范围:0~10VP-P连续可调;4、波形衰减:20dB/40dB;5、带有6位数字频率计,即可以作为信号源的输出监视仪表,也可以作外侧频率计用。
注意:信号源输出端不能短路。
3.试述使用万用表时应注意的问题。
答:应注意使用万用表进行测量时,应先确定所需测量功能和量程。
确定量程的原则:1、若已知被测参数的大致范围,所选量程应“大于被测值,且最接近被测值”。
如果被测参数的范围未知。
则先选择所需功能的最大量程测量,根据初测结、2.果,逐步把量程下调到最接近于被测值的量程,以便测量出更加准确的数值。
如屏幕上显示“1”,表明已超过量程范围,须将量程开关转至相应的档位上。
4.试述TDS1002型示波器进行自动测量的方法。
答:按下“测量”按钮可以自动进行测量。
共有十一种测量类型。
一次最多可以显示五种。
按下顶部的选项按钮可以显示“测量1”菜单,可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。
可以在“类型”中选择测量类型。
测量类型有:频率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。
rc正弦波振荡电路设计
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。
rc正弦波振荡实验报告
rc正弦波振荡实验报告RC正弦波振荡实验报告引言:RC正弦波振荡电路是电子学中非常重要的一种电路,它能够产生稳定的正弦波信号。
本实验旨在通过搭建RC正弦波振荡电路,研究其工作原理和参数对振荡频率的影响。
实验装置和步骤:实验所需的装置包括一个电容器(C)、一个电阻器(R)、一个信号发生器和一个示波器。
具体步骤如下:1. 将电容器和电阻器按照串联的方式连接起来。
2. 将信号发生器的输出端与电容器的一端相连,将示波器的输入端与电容器的另一端相连。
3. 打开信号发生器和示波器,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形。
实验结果:在实验过程中,我们通过调节信号发生器的频率和幅度,观察了示波器上的波形。
当频率较低时,波形呈现出较为平缓的正弦波;当频率逐渐增加时,波形开始变得不规则,并且出现了衰减的现象。
通过进一步调节电容器和电阻器的数值,我们发现改变这两个参数可以对振荡频率进行调节。
当电容器的容值较大或电阻器的阻值较小时,振荡频率较低;反之,当电容器的容值较小或电阻器的阻值较大时,振荡频率较高。
讨论:RC正弦波振荡电路的工作原理是基于电容器和电阻器的充放电过程。
当电容器充电时,电流通过电阻器流入电容器,电容器的电压逐渐增加;当电容器放电时,电流从电容器流出,电容器的电压逐渐减小。
这个充放电过程会不断重复,从而产生稳定的正弦波信号。
在实验中,我们观察到当频率较低时,波形呈现出较为平缓的正弦波。
这是因为在较低的频率下,电容器有足够的时间来充放电,从而形成较为平缓的波形。
而当频率逐渐增加时,电容器的充放电时间变得不足,导致波形变得不规则,并且出现了衰减的现象。
此外,我们还观察到改变电容器和电阻器的数值可以对振荡频率进行调节。
这是因为电容器的容值和电阻器的阻值直接影响了电容器的充放电时间。
当电容器的容值较大或电阻器的阻值较小时,电容器的充放电时间较长,振荡频率较低;反之,当电容器的容值较小或电阻器的阻值较大时,电容器的充放电时间较短,振荡频率较高。
实验八 RC正弦波振荡器
实验八 RC正弦波振荡器实验目的:1.熟悉仿真软件MULTISIM的使用,掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法。
2.熟悉POCKETLAB硬件实验平台,掌握基于功能的使用方法。
3.掌握RC正弦波振荡器的设计和分析方法。
4.掌握RC正弦波振荡器的安装与调试方法。
实验内容:一.仿真实验1.RC相移振荡电路如图8-1所示,在MULTISIM中搭建其开环分析电路,理解起振和稳定的相位条件与振幅条件。
图8-1 RC相移振荡电路所以f=649.7HZ所以放大器的增益绝对值大于29.图8-3 RC相移振荡电路开环仿真图图8-4 RC相移振荡电路开环仿真幅频图和相频图由幅频特性曲线图可知,该电路的振荡频率为640.4004HZ。
2.在MULTISIM中搭建8-1电路,进行瞬态仿真。
所以=19.89*10^-5意向网络增益为1/3,所以为满足起振条件,基本放大器增益应大于3.表8-1 RC相移振荡电路振荡频率计算值仿真值实测值振荡频率649.7HZ 628.099HZ 633HZ3.将8-1电路振荡频率增加或减小10倍,重新设计电路参数。
表8-2 RC相移振荡电路振荡频率改动原件改动前频率减小10倍频率增加10倍R R=10k R=100k;R20=3000kC C=10nF C=100nF60.84HZ C=1nF 6.08kHZC=1nF C=100nFR=100K4.调试修改文氏电桥振荡器,进行瞬态仿真。
表8-3 文氏电桥振荡电路振荡频率C1(uF) R1(K) R2(K) R3(K) R4(K) 0.01 20 10 4.7 16.8表8-4 文氏电桥振荡电路振荡频率设计值仿真值实测值振荡频率800HZ 791.76HZ 830HZ图8-5 文氏电桥振荡器瞬态波形图图8-6 文氏电桥振荡器频谱图一.硬件实验1.电路连接2.瞬态波形观测3.频谱测量图8-7 RC电路瞬态波形图图8-8 RC电路频谱图4.按以上步骤对文氏电桥电路进行相应硬件实验图8-9 文氏电桥振荡器瞬态波形图图8-10 文氏电桥振荡器频谱图实验思考:1.将8-1所示电路中的C从10nF改为0.1nF后,进行仿真,结果如何?请解释原因。
rc桥式正弦波振荡电路的振荡频率
rc桥式正弦波振荡电路的振荡频率RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率RC桥式正弦波振荡电路是一种常用的电路,它可以产生稳定的正弦波信号。
在RC桥式正弦波振荡电路中,由电容器和电阻器构成的RC网络起到了关键作用,决定了振荡电路的振荡频率。
我们来了解一下RC桥式正弦波振荡电路的基本原理。
该电路由一个非反相输入放大器和一个反相输入放大器组成,两个放大器的输出端通过一个电容器相连,形成一个反馈回路。
在该电路中,电容器扮演着储存电荷和释放电荷的作用,而电阻器则控制着电荷的流动速度。
当电荷在电容器和电阻器之间往复流动时,就会产生振荡信号。
而这个振荡信号的频率就是我们所说的振荡频率。
振荡频率的计算公式为f=1/(2πRC),其中f表示振荡频率,π为圆周率,R为电阻值,C为电容值。
从这个公式中我们可以看出,振荡频率与电阻值和电容值有关。
电阻值越大,振荡频率越小;电容值越大,振荡频率越小。
这是因为电阻器的作用是限制电流的流动,而电容器的作用是储存电荷,所以电阻值越大,电流流动越慢,振荡频率也就越小;电容值越大,储存的电荷越多,振荡频率也就越小。
为了更好地理解RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率,我们可以举一个具体的例子。
假设我们有一个RC桥式正弦波振荡电路,电阻值为1000欧姆,电容值为0.1微法。
根据振荡频率的计算公式,我们可以计算出振荡频率为f=1/(2πRC)=1/(2π×1000×0.1×10^(-6))≈1591Hz。
这就意味着在这个RC桥式正弦波振荡电路中,每秒钟会产生大约1591次的正弦波振荡。
除了电阻值和电容值的影响,振荡频率还受到其他因素的影响。
例如,放大器的增益、输入信号的幅度等都会对振荡频率产生影响。
此外,电路中的元件参数和电源电压的稳定性也会对振荡频率产生一定的影响。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体的要求选择合适的电阻值和电容值,并对电路进行精确的调试和校准,以确保振荡频率的稳定性和准确性。
rc正弦波振荡器结构与工作原理
深度探讨RC正弦波振荡器结构与工作原理一、引言在电子学领域中,RC正弦波振荡器是一种常见的振荡电路,它能够产生稳定的正弦波信号。
在本文中,我们将深度探讨RC正弦波振荡器的结构与工作原理,并对其进行全面评估。
二、RC正弦波振荡器的结构1. 电容电阻网络RC正弦波振荡器的核心是由电容和电阻构成的电容电阻网络。
电容负责存储电荷,而电阻则限制电流的流动。
这个电容电阻网络是RC正弦波振荡器能够产生稳定正弦波信号的重要组成部分。
2. 反馈网络在RC正弦波振荡器中,反馈网络起着至关重要的作用。
它能够将一部分输出信号送回输入端,从而实现正反馈,使电路产生振荡。
三、RC正弦波振荡器的工作原理1. 正反馈RC正弦波振荡器利用正反馈来实现信号的产生和放大。
当电路输出正弦波时,一部分信号被送回输入端,从而增强了输入信号,使得电路不断产生振荡。
2. 能量损耗与补偿在RC正弦波振荡器中,由于电容和电阻存在能量损耗,需要通过外部的能量补偿来保持振荡的稳定。
3. 频率决定RC正弦波振荡器的频率由电容和电阻的数值决定,当电容或电阻发生变化时,频率也会相应地发生变化。
四、对RC正弦波振荡器的全面评估1. 结构分析通过对RC正弦波振荡器的结构进行分析,我们可以清晰地了解其组成部分及各部分之间的作用关系。
这有助于我们深入理解振荡器的工作原理。
2. 工作原理振荡器的工作原理对于我们理解其产生信号的机理至关重要。
只有通过深入分析其工作原理,我们才能真正掌握振荡器的运行方式。
3. 频率稳定性RC正弦波振荡器的频率稳定性是其性能的重要指标之一。
在实际应用中,我们需要考虑电容和电阻的稳定性,以保证振荡器的性能符合要求。
五、个人观点和理解对于RC正弦波振荡器的结构与工作原理,我深信其在电子学领域有着重要的应用。
通过深入研究振荡器的结构与工作原理,我们可以更好地应用它,并在实际工程中发挥其作用。
六、总结与回顾通过本文的深度探讨,我们全面了解了RC正弦波振荡器的结构与工作原理。
rc正弦波振荡电路实验报告总结
rc正弦波振荡电路实验报告总结RC正弦波振荡电路是一种基本的电路,它可以产生稳定的正弦波信号。
在本次实验中,我们通过搭建RC正弦波振荡电路,学习了正弦波振荡电路的基本原理和实现方法,并对其进行了实验验证。
实验原理RC正弦波振荡电路是由一个放大器和一个RC网络组成的。
RC网络由一个电容和一个电阻组成,它们串联在一起,形成一个反馈回路。
当电路中有一个输入信号时,放大器会将信号放大,并将其送回到RC网络中。
RC网络会将信号滤波,并将其反馈回放大器。
这个反馈回路会产生一个稳定的正弦波信号。
实验步骤1.搭建RC正弦波振荡电路我们首先搭建了RC正弦波振荡电路。
电路由一个放大器和一个RC 网络组成。
放大器使用了一个晶体管,RC网络由一个电容和一个电阻串联在一起。
我们将电路搭建好后,使用万用表检查了电路的连接情况。
2.调整电路参数我们接下来调整了电路的参数,包括电容和电阻的值。
我们通过改变电容和电阻的值,调整了电路的共振频率。
我们还调整了放大器的增益,以确保电路能够产生稳定的正弦波信号。
3.测量电路输出信号我们使用示波器测量了电路的输出信号。
我们观察了信号的频率和幅度,并将其记录下来。
我们还使用频率计测量了电路的共振频率,并将其与我们调整电路参数时得到的值进行比较。
实验结果我们通过实验验证了RC正弦波振荡电路的原理和实现方法。
我们成功地搭建了电路,并调整了电路的参数,使其产生了稳定的正弦波信号。
我们还测量了电路的输出信号,并将其与我们预期的结果进行比较。
我们发现,实验结果与理论预期相符合。
结论通过本次实验,我们学习了RC正弦波振荡电路的基本原理和实现方法。
我们成功地搭建了电路,并调整了电路的参数,使其产生了稳定的正弦波信号。
我们还测量了电路的输出信号,并将其与我们预期的结果进行比较。
我们发现,实验结果与理论预期相符合。
这次实验让我们更深入地了解了正弦波振荡电路的工作原理,对我们今后的学习和研究具有重要的意义。
实验七 集成电路RC正弦波振荡电路(有数据)
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Of i X F X X ==/,Oi O X F A X A X ==/,所以平衡条件为1=F A ,即放大条件1=F A ,相位条件πϕϕn F A 2=+,起振条件1>F A。
本实验电路常称为文氏电桥震荡电路,由2p R 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=+=A p R R Aϕ 。
当C C C R R R p ====2111,时,有)1(31RC RC j F ωω-+= ,设RC 10=ω,有200)(91ωωωω-+=F ,)(3100ωωωωϕ--=arctg F 。
当0ωω=时,0,31==F F ϕ ,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,1R P 和R 1组成负反馈,其中 Rp 是用来调节放大器的放大倍数,使A V ≥3。
四、实验内容1.按图11.1接线。
RC正弦波振荡电路设计
RC正弦波振荡电路设计首先,我们需要了解RC正弦波振荡电路的基本原理。
振荡器是一种电路,它能够将直流电源的能量转换为交流信号。
在RC振荡电路中,我们使用了一个电容和一个电阻来实现振荡。
在RC正弦波振荡电路中,电容充电和放电的时间常数(记为τ)非常重要。
时间常数τ决定了振荡频率的大小,公式为τ=RC,其中R为电阻的阻值,C为电容的电容值。
接下来,我们将详细介绍如何设计RC正弦波振荡电路。
设计过程分为以下几个步骤:1.确定振荡频率:首先根据需要确定振荡的频率范围,并选择一个合适的频率。
振荡频率主要由电容值和电阻值决定,可以通过调整它们的比例来改变频率。
2.选择电容和电阻:根据已知的振荡频率,选择一个合适的电容和电阻。
一般来说,电容的值可以在几十皮法(pF)到几百微法(uF)之间选择,而电阻的值可以在几百欧姆(Ω)到几兆欧姆(MΩ)之间选择。
3.计算时间常数:根据所选择的电容和电阻的值,计算时间常数τ。
时间常数τ决定了振荡的频率,可以根据τ=RC公式计算得出。
4.根据振荡频率调整电容和电阻:如果振荡频率与所需要的频率不一致,可以通过调整电容和电阻的比例来改变频率。
通常来说,增加电容值可以降低频率,而增加电阻值可以提高频率。
5.考虑放大器:为了增强正弦波信号的幅度,可以在RC振荡电路中添加一个放大器电路。
放大器电路一般采用运算放大器、晶体管等元件实现。
6.振荡电路的稳定性:为了确保RC振荡电路的稳定性,可以在电容的两端或电阻的两端添加阻尼电阻,用来衰减振荡中的能量。
7.电源:振荡电路需要一个直流电源供电,电源电压的稳定性会影响振荡器的稳定性,因此需要选择一个稳定的电源。
最后,设计好RC正弦波振荡电路后,可以使用示波器等仪器进行验证,观察输出的波形是否为正弦波,并调整电容和电阻的值,使得输出的波形更加稳定和准确。
总结来说,RC正弦波振荡电路的设计步骤包括确定振荡频率、选择电容和电阻、计算时间常数、根据频率调整电容和电阻、考虑放大器、确保振荡电路的稳定性和选择稳定的电源。
RC振荡电路的幅频特性及其调节方法
RC振荡电路的幅频特性及其调节方法RC振荡电路是一种常见的电路结构,在许多电子设备和系统中具有重要的应用。
本文将介绍RC振荡电路的幅频特性和调节方法,以帮助读者更好地理解和应用此类电路。
一、RC振荡电路的基本原理与特性RC振荡电路是由电容器和电阻器组成的电路,通过其中的正反馈机制产生振荡现象。
其基本原理如下:1.1 电路结构RC振荡电路由电容器和电阻器组成,常见的结构有三种:串联结构、并联结构和串并联结构。
具体的电路连接方式会影响振荡电路的特性表现。
1.2 振荡原理RC振荡电路利用正反馈作用产生振荡。
当电荷通过电容器,经过电阻器放电时,电压下降导致电流变化。
通过反馈回路作用,电容器重新充电,并且周期性地产生振荡。
1.3 振荡频率RC振荡电路的振荡频率与电容器和电阻器的数值有关。
一般而言,振荡频率等于1/(2πRC),其中R为电阻值,C为电容值。
1.4 幅频特性RC振荡电路的幅频特性反映了电压信号在不同频率下的衰减情况。
振荡电路在一定频率范围内,能够产生相对稳定的输出信号。
幅频特性曲线通常为低频段增益较高、高频段增益较低的形态。
二、RC振荡电路的调节方法为了满足不同的应用需求,人们通常需要对RC振荡电路的振荡频率和幅频特性进行调节。
以下是常用的调节方法:2.1 调节电容值通过改变电容器的数值,可以调节RC振荡电路的振荡频率。
增大电容值会降低振荡频率,而减小电容值会提高振荡频率。
如果需要实现精确的频率调节,可以使用可变电容器。
2.2 调节电阻值改变电阻器的数值可以对RC振荡电路的振荡频率进行调节。
增大电阻值会降低振荡频率,而减小电阻值会提高振荡频率。
调节电阻值通常会对幅频特性产生影响,需要综合考虑调节的效果。
2.3 加入补偿网络为了改善RC振荡电路的幅频特性,可以在电路中加入补偿网络。
补偿网络可以通过串联或并联的方式,优化电路的幅频特性。
例如,在串联结构中,可以加入并联的电容器或电感器来改变电路的频率响应。
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。
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。
RC正弦波振荡电路的振荡频率与R只是分享
Xd 基本放大器
Xo
A
Xf
反馈网络 F
1、被动:器件非线性
2、主动:在反馈网络中加入非线性稳幅环节,用以调节
放大电路的增益
过程: 接通电源后,各种电扰动→ 放大→ 选 频 →
正反馈 → 再放大→
再正反馈 …… →
振荡器输出电压↑ →器件进入非线性区 →
稳幅振荡
6.1.3.正弦波振荡电路的组成
因为:
.
A=| A|jA
.
F=|F|jF
FA=1
所以,自激振荡条件也可以写成:
(1)振幅条件: | AF|=1
(2)相位条件:
j A
+jF
=
2np
n是整数
6.1.2.振荡的物理过程
起振条件: | AF| 1 (略大于)
结果:产生增幅振荡
稳幅过程:
起振过程
起振时, | AF| 1 稳定振荡时, | AF|= 1
K:双联波段开关,
R2
切换R,用于
R1
R3
Rf
粗调振荡频率。
振荡频率:
f0
=
1
2pRC
K
R
_
uo
C
R2
+ +
R1
R3 C
R1
K
C:双联可调电容,改变C,用于细调振荡频率。
6、RC正弦波振荡电路的适用范围
RC正弦波振荡电路的振荡频率与R、C的乘积成反比,如 果希望它的振荡频率较高,势必要减小R和C 的数值。例如, 若RC桥式正弦波振荡电路中的R=1kΩ,C=200pF,则振 荡频率为f=796kHz。如果希望获得更高的振荡频率,那 么还应再减小R和C ,而减小R将使放大电路的负载加重, 减小C也不能超过一定的限度,否则振荡频度将受寄生电容 的影响而不稳定。因此,RC桥式正弦波振荡电路的振荡频 率多在几百kHz以下。如果希望产生更高频率的正弦信号, 可采用下面介绍的LC正弦波振荡电路
模拟电子-8-9章题+答案
第8章信号处理电路一、填空题1.有源滤波电路中的集成运放工作在线性区,集成运放的作用是作为放大元件,电路中通常引入一个负反馈。
2.电压比较器中的集成运放工作在非线性区,集成运放的作用是作为开关元件,集成运放一般工作在开环状态。
3. 信号处理电路中,为了在有效信号中抑制50Hz的工频干扰,应该选用带阻滤波器;为了抑制频率高于20MHz的噪声,应该选用低通滤波器。
4. 信号处理电路中,为了保证有效信号为20Hz至200kHz的音频信号,而消除其他频率的干扰及噪声,应该选用带通滤波器;为了抑制频率低于100Hz的信号,应该选用高通滤波器。
二、选择题1. 某一滤波电路,只允许频率低于200Hz或者高于300kHz的信号通过,则该电路是(D )A、高通滤波器B、低通滤波器C、带通滤波器D、带阻滤波器2. 某一滤波电路,能够将频率高于800KHz的信号全部过滤掉,则该电路是(B )A、高通滤波器B、低通滤波器C、带通滤波器D、带阻滤波器3. 某一滤波电路,只有频率在80Hz至120kHz之间的信号才能通过,则该电路是(C )A、高通滤波器B、低通滤波器C、带通滤波器D、带阻滤波器4. 某一滤波电路,能够将频率低于50MHz的信号全部过滤掉,则该电路是(A )A、高通滤波器B、低通滤波器C、带通滤波器D、带阻滤波器三、判断题1、电压比较器的输出只有两种状态:高电平和低电平。
(对)2、在电压比较器中,集成运算放大器常工作在非线性区。
(对)3、在电压比较器中,集成运算放大器常工作在线性区。
(错)4、从电路结构看,电压比较器中的集成运算放大器常处于开环状态。
(对)5、从电路结构看,电压比较器中的集成运算放大器常处于闭环状态。
(错)6、过零比较器的门限电平等于零。
(对)7、单限比较器是指只有一个门限电平的比较器。
(对)8、为了使电压比较器输出状态的转换更加快速,可以在电路中引入正反馈。
(对)9、为了使电压比较器输出状态的转换更加快速,可以在电路中引入负反馈。
rc正弦波振荡实验报告
rc正弦波振荡实验报告RC正弦波振荡实验报告实验目的:本实验旨在通过搭建RC正弦波振荡电路,观察电路的振荡特性,并验证理论上的振荡频率和幅度。
实验原理:RC正弦波振荡电路由一个电阻R和一个电容C组成,通过连接一个交流信号源和一个运放构成一个反馈电路。
当输入信号通过运放放大后,输出信号又通过反馈回到输入端,形成一个闭环。
在一定条件下,该电路会产生稳定的正弦波振荡。
实验步骤:1. 准备实验仪器和元件,包括电阻R、电容C、运放、示波器等。
2. 按照电路图搭建RC正弦波振荡电路。
3. 调节电路参数,如电阻R和电容C的数值,以及交流信号源的频率和幅度。
4. 使用示波器观察输出波形,并记录振荡频率和幅度。
5. 对比实验结果与理论计算值,分析实验误差和可能的影响因素。
实验结果:经过实验观测和数据记录,我们得到了RC正弦波振荡电路的输出波形,并测得了振荡频率和幅度。
通过与理论计算值的对比,我们发现实验结果与理论值基本吻合,验证了RC正弦波振荡电路的振荡特性。
实验结论:通过本次实验,我们成功搭建了RC正弦波振荡电路,观察到了其振荡特性。
实验结果与理论计算值基本吻合,验证了该电路的振荡频率和幅度。
同时,我们也发现了一些可能的影响因素,为今后的实验和研究提供了参考。
这次实验为我们理解振荡电路的原理和特性提供了宝贵的实践经验。
总结:通过本次实验,我们深入了解了RC正弦波振荡电路的原理和特性,掌握了搭建和调试该电路的方法,提高了实验操作和数据处理的能力。
这次实验为我们打下了扎实的实验基础,为今后的学习和科研工作奠定了良好的基础。
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通常R1=R2=R,C1=C2=C,则有 1 1 = F = 若令 0 RC 则上式变为 1 3 + j( RC )
= F 1 3 + j( - 0 ) 0
1 f f0 3 +j - f f 0
RC
因为式中ω=2πf ,ω0=2πf0
= F 1 f f0 32 + - f f 0
.
.
=1
. F = | F | j F
所以,自激振荡条件也可以写成: (1)振幅条件: (2)相位条件:
| AF | = 1
j A + j F = 2 np
n是整数
6.1.2.振荡的物理过程
起振条件: F |1 (略大于) |A
结果:产生增幅振荡
起振过程
稳幅过程:
F |1 起振时, | A F |=1 稳定振荡时, | A
R1C1 串联阻抗:
+
Z1 = R1 + (1 / jC1 )
R2C2 并联阻抗:
+
R1 C1
+
+
Z 2 = R2 //(1 / jC2 ) R2 = 1 + jR2C2
选频特性:
uo +
R2
C 2 uf +
Uf Z2 F= = U o Z1 + Z 2
Z1 = R1 + (1 / jC1 )
五、振荡频率的调节:
K:双联波段开关, 切换R,用于 粗调振荡频率。
R1
R2 R3
K
Rf
振荡频率:
R
R2
_
uo
1 f0 = 2pRC
C
R3
+
+
C
R1
R1
K
C:双联可调电容,改变C,用于细调振荡频率。
6、RC正弦波振荡电路的适用范围
RC 正弦波振荡电路的振荡频率与 R、C 的乘积成反比,
f
R
f
2R
1
1
4、稳幅措施
半导体热敏电阻 (负温度系数) 起振时Rt较大 使 A>3,易起振。 当uo幅度自激增 长时, Rt减小, A减小。
10k 0.1u uf 10k 0.1u
10k 100k
Rt
∞ - A + +
39k
uo
当uo幅度达某一 值时, A→3。 当uo进一步增大 时, RT再减小 , 使A<3。 因此uo幅度自动 稳定于某一幅值。
2
= F
j f=-arctg
f0=
1 2 π RC
f f - 0 f0 f 3
RC串并联网络完整的频率特性曲线:
1 0 = RC
1 f0 = 2pRC
|F|
1/3
o
φF +90°
1 当 = 0 = 时, RC
│F│= │F│max=1/3
jF = 0
o
6.2.2.基本电路形式及振荡的建立过程
+
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
Xi +
+
Xd
Xd
基本放大器
Xo
A
反馈网络
Xf F
如果:X f = X i , 则去掉 X i , 仍有信号输出。
基本放大器 A
Xo
Xf
反馈信号代替了放大 电路的输入信号。
反馈网络 F
Xd
Xf
基本放大器 A
Xo
动画演示
Xd=Xf FA=1
反馈网络 F
自激振荡的条件: A F . 因为: A = | A | j A
能自动稳幅的振荡电路
R f1 R f2
D1
1 2
R C
.
D2
将Rf分为Rf1 和Rf2 ,
uo
∞ - A + +
C R1
Rf2并联二极管
R
EWB演示——RC振荡器
起振时D1、D2不导通, Rf1+Rf2略大于2R1。随着 uo的增加, D1、D2逐渐 导通,Rf2被短接,A自动 下降,起到稳幅作用。
第六章 正弦波振荡电路
8.1 正弦波振荡电路的基本原理 8.2 RC桥式正弦波振荡电路
8.3 LC正弦波振荡电路
8.4 石英晶体振荡电路
8.5 正弦波振荡电路工程应用技术
6.1 正弦波振荡电路的基本原理
6.1.1. 振荡的条件
Xi +
–
Xd
基本放大器
Xo
A
反馈网络
Xf F
改成正反馈
Xd = Xi - X f
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。 常用的选频网络有RC选频和LC选频 4.稳幅电路——使电路易于起振又能稳定振 荡,波形失真小。
6.1.4、正弦波振荡电路的分析方法
• (一)判断电路能否产生正弦波 • 1、检查电路中是否存在放大电路、正反馈网 络、选频网络、稳幅环节。 • 2、检查放大电路能否正常工作,即能否建立 合适的静态工作点并能正常放大。 • 3、利用瞬时极性法判断电路是否引入了正反 馈,即是否满足相位平衡条件。
6.1.5、正弦波振荡电路与负反馈放大电路 自激的比较
振荡电路
反馈极性不同
负反馈电路
引入正反馈→ 引入负反馈→ 产生自激振荡 改善电路性能 电路结构保证 正反馈存在 电抗元件使负 反馈变正
振荡条件不同
目的不同
利用自激振荡 避免自激振荡
6 . 2 RC桥式正弦波振荡电路
6.2.1. RC 串并联选频网络
RC
R C
桥 式 正 弦 波 振 R 荡 电 路
Rf
=0 在 f0 处 j F = 0 ,
jA + jF = 0
只需:A=3
因为: j A
∞ - A + +
C
uo 1.满足相位条件:
uf
R1
2.振幅条件:AF=1
F=1 3
输出正弦波频率:
引入负反馈:
1 f0 = 2pRC
选:
3.起振条件
Rf = + A 1 R R = 2R
(二)计算振荡频率、求起振条件
(二)计算振荡频率、求起振条件
F F =1可知, A • 由维持振荡的条件 A 为实数, 因此只要令复数表示式的虚部等于零,对频 率求解,即可求得振荡频率。将振荡频率代 F >1,可求出满足起振条件 入起振条件 A 的有关电路参数值,即常用的以电路参数表 示的起振条件。
Xd
Xf
基本放大器 AXoFra bibliotek稳幅措施:
反馈网络 F
1、被动:器件非线性 2、主动:在反馈网络中加入非线性稳幅环节,用以调节 放大电路的增益
过程:
接通电源后,各种电扰动→ 放大→ 选 频 → 正反馈 → 再放大→ 再正反馈 …… →
振荡器输出电压↑ →器件进入非线性区 →
稳幅振荡
6.1.3.正弦波振荡电路的组成
U Z2 f F= = U Z1 + Z 2 o
= (1 +
R2 1 + jR2 C 2 = 1 R2 R1 + + jC1 1 + jR2 C 2 1
R2 Z 2 = R2 //(1 / jC2 ) = 1 + jR2C2
R1 C2 1 + ) + j(C 2 R1 ) R2 C1 R2C1