RC正弦波振荡器设计
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桥式正弦波振荡器产生正弦波
实验三 RC 桥式正弦波振荡器一、实验目的1、学会测量频率和测试振器;2、验证RC 桥式振荡器的起振条件 二、实验实验仪器综合实验台;双踪示波器;交流毫伏表;频率计;万用电表。
三 实验原理RC 桥式振荡器是采用RC 串并联选频网络的一种正弦波振荡器。
它具有较好的正弦波形且频率调节范围宽,广泛应用于产生几百千赫兹以下的正弦信号。
1、实验线路图测试电路如图5-1所示。
.............+-v F .......图5-1由两部分组成:R 1、R 2、C 1、C 2 组成具有选频作用的正反馈网络;Q1、Q2组成两级共射极放大器,并接成电压串联反馈,具有输入电阻高,输出电阻低的特点,其输入、输出阻抗对正反馈影响较小。
2、起振条件在图5-1电路中,其选频网络的正反馈系数为图5-1 RC 桥式振荡器实验电路)1(1112211221C R C R j C C R R V V F oF ωω-+++== (5-1)当R 1 = R 2 = R ,C 1= C 2 = C 时则)/1(31RC RC j Fωω-+= (5-2)当频率RC f π2/1=时,3/1=F ,根据幅度平衡条件1=•F A ,只有 3=A 电路才能维持振荡。
要使电路自行起振 1≥•F A ,因 3/1=A ,所以A 必须大于3,但不能过大.如果太大,振荡幅度值将受到晶体管非线性的限制,波形将产生严重失真.四、实验内容1、按照图5-1所示的实验电路连接电路; 2测量RC 选频网络的幅频特性从电路的A 、B 两点处断开,不加直流电压V CC ,在RC 串并联网络两端加3V (有效值)的低频信号,改变信号的频率,在RC 并联端(A 断处)测选频网络的幅频特性。
注意:改变信号频率时,应保证加在RC 串并联网络两端的电压值不变。
3 调节电压串联负反馈放大器的放大倍,仍断开RC 选频网络,加电源V CC ,调整两级放大电路的静态工作点,使两个三极管均处于放大状态,在放大器的输入端加上适当大小的电压V i (输出波形不产生失真),频率约为1KH Z ,调节负反馈电阻R f ,使放大倍数A V 稍大于3。
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正弦波振荡实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除rc正弦波振荡实验报告篇一:电子实验报告三Rc正弦波振荡器电路实验报告三《Rc正弦波振荡器》实验内容一:1.1、关闭系统电源。
按图1-1连接实验电路,输出端uo接示波器。
1.2打开直流开关,调节电位器Rw,使输出波形从无到有,从正弦波到出现失真。
描绘uo的波形,记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的Rw值,分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。
1.3.电位器Rw,使输出电压uo幅值最大且不失真,用交流毫伏表分(:rc正弦波振荡实验报告)别测量输出电压uo、反馈电压u+(运放③脚电压)和u-(运放②脚电压),分析研究振荡的幅值条件。
1.4.器振荡频率fo,并与理论值进行比较。
图1-1实验结果:负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响:解:Rc桥式振荡器要求放大器的放大倍数等于3,如果负反馈较弱,放大倍数就过大使波形失真;负反馈太强使放大倍数小于或等于3,则起振困难或工作不稳定。
图1-2图1-3图1-41.3输出电压uo幅值最大且不失真时输出波波形图见图1-5 图1-51.4思考题1、正弦波振荡电路中有几个反馈支路?各有什么作用?运放工作在什么状态?2、电路中二极管为什么能其稳幅作用?断开二极管,波形会怎样变化?解:1.正弦波振荡电路中有一个正反馈支路,一(三?)个负反馈支路。
2.(1)二极管控制电路增益,实现稳幅。
二极管决定稳幅控制电路的控制力度,即决定了控制电压每变化1个单位引起的Io变化量,直接影响反馈电路的增益。
稳幅环节是利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现的,二极管要求采用温度稳定性好且特性匹配的硅管,以保证输出正、负半周波形对称;R4的作用是削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
负反馈电路中有两个二极管,它们的作用是稳定输出信号的幅度。
也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度,以稳定振幅,如:热敏电阻、场效应管等。
(2)若断开二极管,波形会变得极不稳定。
RC正弦波振荡器
实验十四 RC 正弦波振荡器一、实验目的1、掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理。
2、熟悉正弦波振荡器的测试方法。
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4、交流毫伏表5、直流电源。
三、实验原理及测量方法正弦振荡电路一般包括两部分,放大电路A 和反馈网络F ,如图1所示。
图1 正弦振荡电路原理框图由于振荡电路不需要外界输入信号,因此,通过反馈网络输出的反馈信号X f 就是基本放大电路的输入信号X id 。
该信号经基本放大电路放大后,输出为X o ,若能使X f 与X id 大小相等,极性相同,构成正反馈电路,那么这个电路就能维持稳定的输出。
因而,X f =X id 可引出正弦振荡条件。
由方框图1可知:o id X AX =而X f =FX o 当X f =X id 时,则有:AF =1上述条件可写成|AF|=1,称幅值平衡条件。
即放大倍数A 与反馈系数F 乘积的模为1,表明振荡电路已达到稳幅振荡,但若要求电路能够自行振荡,开始时必须满足|AF|>1的起振条件。
由X f 与X id 极性相同,可得:2A F n φφπ+= 称相位平衡条件即放大电路的相角和反馈网络的相角之和为2n π,其中n 为整数。
要使振荡电路输出确定频率的正弦信号,电路还应包含选频网络和稳幅电路两部分。
选频电路的作用使单一频率的信号满足振荡条件,稳幅电路能保证电路的输出幅度是稳定不失真的,这两部分电路通常可以是反馈网络,或放大电路的一部分。
RC 正弦振荡电路也称为文氏桥振荡电路。
它的主要特点是利用RC 串并联网络作为选频和反馈网络。
如图2所示R123.5kΩ(a )电路图(b )串并联网络频率特性 图2 RC 串并联正弦振荡电路由串并联网络的幅频特性,可知当信号频率为12o f RCπ=时,选频网络的相角为0度,传递系数为1/3。
所以,要满足正弦振荡条件,要求放大电路的相角为0度,传递系数稍大于3。
rc正弦波振荡器电路设计及仿真
rc正弦波振荡器电路设计及仿真
!
正弦波振荡器电路的设计和仿真是电子技术的一个重要课题,对电子技术的研究有重
要的意义。
正弦波振荡器是一种典型的振荡电路,它可以用来产生正弦波和方波。
因其电
路简单,性能稳定,用途广泛,在电子电路技术中被广泛应用。
正弦波振荡器的基本原理是把正弦波加以无穷次平均,用此组成两极结构,即动态输
入和动态输出端口,把正弦波作为输入量,由输入端口输送到输出端口,通过反馈回路在
输入端口进一步处理,使其可以不断循环。
根据正弦波振荡器的工作原理,结合实际的应用需求,可以设计出一种满足要求的正
弦波振荡器电路。
其核心电路为双极复放机构,由输入阻抗器连接在振荡管的基极,另一
极连接地;反馈分支由调节圈提供反馈能量,当振荡管的基极的电压超过一定的值得时候,参考管会调节输出端口的电压,而正弦波振荡器就是通过这种反应机制实现正弦波振荡的。
在正弦波振荡器的设计与仿真中,可以采用SPICE模拟工具,运用电路技术与分析技术,对正弦波振荡器电路进行仿真,加以验证电路设计的可行性,并评估其性能参数,致
力于达到设计规定的要求。
总之,正弦波振荡器电路的设计与仿真是一个相当重要的课题,可以通过SPICE模拟
工具与电路技术来实现,并有效地验证仿真结果,为电子技术提供参考,提高电子产品的
质量。
RC桥式正弦波振荡器
1. RC 桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)如图电路主要由两部分组成:(1)正反馈环节:由RC 串、并联电路构成,同时起相位起振作用和选频作用。
(2)负反馈和稳幅环节:由R 3、R 5、R P =R 4及二极管等元件构成,其中R 3、R 5、R P 主要作用是引入负反馈,调节电位器可以改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形;稳幅环节是利用两个反向并联二极管VD 1、VD 2正向电阻的非线性特性来实现的,二极管要求采用温度稳定性好且特性匹配的硅管,以保证输出正、负半周波形对称;R 3的作用是削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
电路的谐振频率:f o =RC π21起振的振幅条件:21≥R R f(其中R f = R P +(R 5// r D ),r D 为二极管正向导通电阻)2. 实验步骤和测量数据(1)调节R P ,使电路起振且波形失真最小。
如果不能起振,说明负反馈太强,应适当调大R P ;如果波形失真严重,应适当调小R P 。
观察起振过程,从正弦波的建立到出现失真。
记录数据并分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。
(2)调节电位器R P ,使输出电压u o 幅度最大且不失真,用万用表交流电压档分别测量输出电压U o m 、反馈电压U+和U —,分析振荡的幅度条件。
(3)改变选频网络的参数C 或R 可调整电路的振荡频率,频率粗调通过改变电容C 进行量程切换,而量程内频率细调通过改变电阻R 来实现。
1. 占空比可调方波发生器电路主要由滞回比较器和RC 积分电路组成。
分析时注意电路的连接方式。
电路的谐振频率: f o =)(211321ln )2(1R R C R R P ++ 方波的输出振幅:U o m =±U Z2. 实验步骤和测量数据(1)调节电位器R 5至中心位置,用双踪示波器同时观察并描绘方波u o 及三角波u c 波形,测量其幅度和频率并记录。
(2)改变电位器R 5动点位置,观察u o 、u c 幅度及频率变化情况,把动点调至最上端和最下端,测出频率范围并记录。
rc正弦波振荡器实验报告
rc正弦波振荡器实验报告实验目的:本实验的目的是通过搭建一个RC正弦波振荡器电路,研究RC电路的振荡特性,并分析RC电路中电流和电压的变化规律。
实验设备:- 信号发生器- 电压表- 电流表- 电阻- 电容- 电源- 连接线- 示波器实验原理:RC正弦波振荡器电路由电容C和电阻R组成。
根据基尔霍夫定律,电路中的电压满足以下方程:V = VR + VC,其中VR为电阻上的电压,VC为电容上的电压。
在电容未充电时,电流通过电阻,而电容不导电。
当电压施加到电路上时,电容开始充电,电流开始减小。
随着时间的流逝,电容上的电压也在增加。
当电容经过一段时间充电后,电压达到最大值,电流达到最小值。
此时电容开始放电,电流再次增大。
随着电容的放电,电压逐渐减小。
电容和电阻的相互作用导致电流和电压的周期性变化,形成正弦波。
实验步骤:1. 将信号发生器的正负极分别连接到电阻R和电容C的一个端口。
2. 将电容的另一个端口连接到电阻的另一端,形成一个闭合的回路。
3. 将电流表连接到电阻上,以测量通过电阻的电流。
4. 将电压表连接到电容上,以测量电容上的电压。
实验结果:通过实验观察,我们可以看到电流和电压随着时间的变化呈现正弦波形。
当电流为最大值时,电压达到最小值,当电流为最小时,电压达到最大值。
电流和电压的变化是周期性的,证明了电路中存在振荡现象。
实验讨论:1. 实验中,我们可以通过调节信号发生器的频率来改变振荡的频率。
2. 通过改变电阻R和电容C的数值,我们可以观察到振荡的幅度和频率的变化。
3. RC振荡器电路还可以应用于实际电路中,例如通信信号源的产生、交流电源的输出等。
实验总结:通过本次实验,我们成功搭建了一个RC正弦波振荡器电路,并观察到了电流和电压的周期性变化。
实验结果验证了RC电路的振荡特性,并加深了对振荡器电路的理解。
实验中我们还发现,通过调节信号发生器的频率、改变电阻和电容的数值,可以对振荡的频率和幅度进行调节。
集成rc正弦波振荡器实验报告
集成RC正弦波振荡器实验报告引言在电子技术领域中,正弦波振荡器是一种常见且重要的电路。
它能够产生稳定的正弦波信号,被广泛应用于通信、测量以及控制系统中。
本实验旨在通过集成RC电路设计和实现一个正弦波振荡器,并进行详细的探索和分析。
一、电路设计1. RC电路原理RC电路是由电阻(R)和电容(C)组成的一种基本电路。
在充电过程中,电容器会通过电阻放电,导致电压逐渐减小;在放电过程中,电容器会再次通过电阻充电,导致电压逐渐增大。
当电容器充放电周期很短而频率很高时,RC电路就能产生连续变化的电压,形成一个振荡器。
2. RC正弦波振荡器的设计要求一个RC正弦波振荡器的设计需要满足以下要求:•可以产生稳定的正弦波信号;•输出波形的频率和幅度应可调节。
3. RC正弦波振荡器的基本原理RC正弦波振荡器的基本原理是通过将一个放大器的输出信号反馈至输入端,形成一个正反馈回路。
当回路增益大于等于1时,系统会不断振荡产生正弦波信号。
二、电路实现1. 基本RC正弦波振荡器电路图为了实现RC正弦波振荡器,我们可以采用如下电路图:•在非反相输入端连接一个电阻R和电容C,形成一个低通RC滤波器;•输出通过一个放大器反馈至输入端,产生正反馈。
2. 具体电路参数的选择在设计RC正弦波振荡器时,我们需要选择合适的电阻和电容数值,以控制振荡器的频率和幅度。
这里我们选择R=10kΩ和C=1μF。
3. 搭建电路实验平台为了实现RC正弦波振荡器,我们需要搭建一个电路实验平台:•使用集成运算放大器(Op-Amp)作为放大器,例如LM741;•将电阻R和电容C按照电路图连接至Op-Amp;•使用函数发生器作为输入信号源,连接至Op-Amp的输入端;•连接示波器至Op-Amp的输出端,用于观测输出波形。
三、实验过程1. 搭建实验电路根据电路图和参数选择,通过实验器材搭建RC正弦波振荡器实验电路。
2. 设置函数发生器参数设置函数发生器的频率和幅度,以达到所需的正弦波输出。
RC正弦振荡器的设计与调试(设计性实验)
② 将规定的振荡频率下的RC参数的实测值和理论 估算值列表进行比较,整理测试数据并分析误差。 ③根据实验结果,总结所设计的RC振荡器的特点。 (2) 思考与总结 表6-1
fO (
有稳 压管 VOP- VPP- V形
fO (
当ω =ω 0=1/RC时,F=1/3,根据振幅平衡条件, 只有A=3,电路才能维持振荡。 振荡电路自行起振的条件是AF>1,因F=1/3,则 A>3有利于电路起振,但A过大,波形严重失真。为 了达到稳幅和改善输出波形,电路中引入了两个二 极管及反馈元件R5。 此电路为RC串并联网络(文氏桥)振荡器。 振荡频率:
起振条件: |
|>3
电路特点: 可方便地连续改变振荡频率,便 于加负反馈稳幅,容易得到良好的振
荡波形。 4.实验步骤 (1) 连接电路。 (2) 振荡电路的调整。 调RP,用示波器观察输出电压VO,测其频率和幅 度,记录于表6-1中。 将RP调到0,再增大RP,观测VO波形变化。 (3)用示波器观察VP、VN,将结果填入表5-1中。 (4)去掉稳压管,重复第(2)、(3)步。 5. 实验总结与分析 (1) 实验报告要求 ① 画出设计电路和提供元器件选择依据;
SL-162
0-20M 待选 待选
1台
1台 1台 1块
5 6 7
稳压管 电位器 电阻 电容器 集成运算放大器
2CW53 100K 10K 0.1uF 741
2个 1个 4个 2个 1块
3. 设计要求与提示 (1) 设计要求 ① 本振荡器要求振荡频率为f0=160Hz(误差在1%), 放大环节用集成运算放大器,输出无明显失真,取 UCC=+12V,VEE=-12V。 ②计算选择元器件参数,进行元器件测试。(实验 报告中要有设计过程) ③连接实验电路。 ④测量振荡器的振荡频率,记录波形及其参数。
东南大学模电实验八 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,掌握基本功能的使用方法;3.掌握RC正弦波振荡器的设计与分析方法;4.掌握RC 正弦波振荡器的安装与调试方法。
实验预习:1.在图8-1所示的RC相移振荡电路中,请计算振荡器的振荡频率和振幅起振条件,并将振荡频率填入表格8-1。
图8-1. RC相移振荡电路解:振荡频率:/s振幅起振条件:,=100k+300k= 400kΩ,R=10 kΩ,满足振幅起振条件2.根据图8-2,采用OP37运算放大器和现有元器件值,设计文氏电桥振荡器。
要求振荡频率为800Hz。
解:K(jw)=Vf/Vo=(R1//(1/jwC))/(R1+1/jwC+R1//(1/jwC))=R1/(j(R1^2*wC1+1/wC1)+3R1)由相位平衡,R1^2*wC1+1/wC1=0 故因此,可取R1=20 k Ω,C1=10nF Av=(R2+R3+R4)/R2=3 即因此,可取R2=10 k Ω,R3=5 k Ω,R4=16.8 k ΩXSA2TIN V9V10ABCDG TR20D51N914D600用于稳幅1612R1R1C1U1OP37AZ3247681151491110R2R3R4图8-2. 文氏电桥振荡电路3.复习multisim 中示波器和频谱分析仪的使用方法。
4.复习开环方法,思考如何在Multisim 中完成开环验证电路。
实验内容:一、仿真实验1.在Multisim中搭试图8-1RC相移振荡电路的开环分析电路,理解起振和稳定的相位条件与振幅条件,并将电路截图为图8-3。
仿真设置:Simulate → Analyses → AC analysis…将开环仿真获得的幅频和相频图截图为8-4。
并以此获知电路的振荡频率为650.9572Hz。
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2.在Multisim中搭建图8-1所示电路,并进行瞬态仿真,用示波器查看瞬态波形;用频谱分析仪查看输出信号的频谱。
rc正弦波振荡电路设计
rc正弦波振荡电路设计
RC正弦波振荡电路是一种常见的电路设计,用于产生稳定的正弦波信号。
这种电路通常由一个电阻(R)和一个电容(C)组成。
在这个电路中,电容和电阻的相互作用使得电荷以周期性的方式在电容器中积累和释放,从而产生正弦波形的电压输出。
在RC正弦波振荡电路中,电阻的作用是限制电流的流动,而电容则负责积累和释放电荷。
当电压施加到电路上时,电荷开始积累在电容器的板上,导致电压上升。
随着电压的上升,电荷开始流回电源,导致电压下降。
这种电流循环往复,形成了正弦波形的输出信号。
为了确保RC正弦波振荡电路的稳定性,需要选择合适的电阻和电容值。
电阻的值决定了电流的流动速度,而电容的值则影响电荷的积累和释放速度。
选择合适的电阻和电容值可以使电路产生稳定的振荡频率和幅值。
在设计RC正弦波振荡电路时,还需要考虑到电源的稳定性和电路的耦合效应。
电源的稳定性对于产生稳定的振荡信号至关重要,而电路的耦合效应则可能导致信号失真或干扰。
总的来说,RC正弦波振荡电路是一种简单而有效的电路设计,用于产生稳定的正弦波信号。
正确选择电阻和电容值,并考虑电源的稳定性和电路的耦合效应,可以保证电路的性能和稳定性。
这种电路
在很多应用中都有广泛的应用,如音频处理、通信系统等。
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。
本科毕业设计论文--rc正弦波振荡器课程设计
摘要振荡器是一种在没有外加激励信号,而自动的将直流电源产生的能量转化为具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的电路。
振荡器一般由晶体管等有源器件和具有选频能力的无源网络所组成。
振荡器的种类很多,根据工作原理来分,可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
根据所产生波形的不同,可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
根据选频网络所采用的器件来分,可分为LC振荡器、晶体振荡器以及RC振荡器等。
正弦波振荡器在无线电技术中应用非常广泛。
在通信系统中,可用来产生发射极部分的载波信号和接收机中的本地震荡信号。
在电子测量仪器中,可用来各种频段的正弦波信号。
本课程主要研究RC正弦波振荡器的电路设计与proteus软件仿真。
滤波器是对波进行过滤的器件。
它的作用实质上是“选频”,即允许某一部分的信号顺利通过。
在无线电技术、自动测量和控制系统中,常被用来对模拟信号进行处理,如数据传送、抑制干扰。
滤波器根据工作信号的频率范围,可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
本课程主要是对带通滤波器的设计与仿真。
关键词:RC正弦波振荡器;滤波器;proteus仿真目录1 绪论 (1)2 设计任务 (2)2.1课程设计的目的 (2)2.2课程设计任务与要求 (2)2.3课程设计技术指标 (2)3 RC正弦波振荡器工作原理 (3)3.1 电路原理及元件选择 (3)3.2 参数计算 (3)4 4阶带通滤波器工作原理 (5)4.1 电路原理及元件选择 (5)4.2 参数计算 (5)5Proteus软件介绍 (6)6电路仿真与结果分析 (7)6.1 RC正弦波振荡器仿真与结果分析 (7)6.2 4阶带通滤波器器仿真与结果分析 (7)致谢 (10)参考文献 (11)1 绪论本次课程设计的内容包括RC正弦波振荡器电路和高阶带通滤波器电路的设计与仿真两部分。
RC正弦波振荡器电路由四部分组成:放大电路,反馈网络,选频网络,稳幅环节。
其中放大电路和反馈网络构成正反馈系统,共同满足AF=1。
集成rc正弦波振荡器实验报告
集成rc正弦波振荡器实验报告一、实验目的本实验旨在了解RC正弦波振荡器的基本原理,掌握该电路的设计方法和调试技巧,同时通过实际搭建和测试,进一步加深对电路理论知识的理解。
二、实验原理1. RC正弦波振荡器的基本结构RC正弦波振荡器是一种简单的非线性电路,由一个放大器和一个反馈网络组成。
其中,放大器可以是晶体管、集成运算放大器等等;反馈网络则由一个或多个电容和电阻组成。
当反馈网络中的信号经过放大后再送回到输入端口时,就会形成自激振荡。
2. RC正弦波振荡器的工作原理在RC正弦波振荡器中,反馈网络起到了关键作用。
当输入信号经过放大后再送回到反馈网络时,会形成一个周期性变化的信号。
这个信号将被再次放大,并送回到输入端口,从而不断循环。
3. RC正弦波振荡器的频率计算公式RC正弦波振荡器的频率取决于反馈网络中电容和电阻的数值。
具体计算公式如下:f = 1 / (2πRC)其中,f表示振荡器的频率,R表示反馈网络中电阻的数值,C表示反馈网络中电容的数值。
三、实验器材1. 集成运算放大器 LM7412. 电阻:10kΩ、100kΩ、1MΩ3. 电容:0.01μF、0.1μF、1μF4. 变量电阻(单片式)5. 面包板和导线等四、实验步骤1. 按照图一所示的电路图搭建RC正弦波振荡器电路。
其中,集成运算放大器使用LM741芯片。
2. 使用万用表测量反馈网络中两个电容的数值,并记录下来。
3. 将变量电阻调整到最小值,通电后调整变量电阻使输出波形稳定。
同时观察输出波形的频率和幅度。
4. 分别更换不同数值的反馈网络元件(如改变C2或R2),并记录下输出波形的变化情况。
5. 对比不同组合下输出波形的频率和幅度,分析各组合对输出波形特性的影响。
五、实验结果与分析经过实验搭建和测试,我们得到了如下数据:反馈电容C2:0.01μF反馈电阻R2:100kΩ输出频率f:1.6kHz输出幅度Vpp:4.5V反馈电容C2:0.1μF反馈电阻R2:100kΩ输出频率f:160Hz输出幅度Vpp:4.5V反馈电容C2:1μF反馈电阻R2:100kΩ输出频率f:16Hz输出幅度Vpp:4.5V通过对比不同组合下的实验数据,我们可以发现,当反馈电容C2的数值增大时,输出波形的周期也随之增大,即频率变低;而当反馈电阻R2的数值增大时,输出波形的峰峰值也随之增大。
基于Multisim的RC正弦波振荡器设计
基于Multisim的RC正弦波振荡器设计摘要:能将直流电源产生的能量自动转换成某一特定的频率、幅度、波形的交流信号,且是在没有外界激励信号的作用下产生的电路就称为振荡器。
使正弦波的波形频率趋于某值不再变动、振幅在一定数值上不再改变就是正弦波振荡器的作用。
本设计对RC正弦波振荡器进行仿真运用的是电路仿真软件Multisim14,得到RC正弦波振荡电路的振荡周期、振荡波形和稳幅环节。
为了能对RC正弦波振荡电路进行深刻的理解,本文通过分析图像和数据的综合分析,即比较容易的设计出RC正弦波振荡器。
关键词:Multisim14,RC正弦波振荡器,仿真,设计1引言电路理论是一门工程学,研究电路的基本定律和计算方法[1]。
它包括电路分析,电路综合和设计。
电路分析的使命是根据已知的电路布局和组件参数办理电路特征。
电路综合和设计是基于提出的电路性能要求,设计适当的电路结构和参数,以达到所需的电路性能[2]。
本文主要介绍利用Multisim14仿真软件进行RC正弦振荡电路分析的基本规律和计算方法。
RC正弦波振荡器电路由选频网络、反馈网络、稳幅环节和放大电路等几部分构成[3]。
其中,反馈网络与放大电路一起组成了正反馈系统,即满足环路增益AF=1;由电容和电阻元件配合构成的选频网络,可以实现频率单一的正弦波振荡;稳幅环节可以在过程使用放大元件的非线性特性让振荡波形的振幅不变。
负反馈放大电路的自激振荡的条件是AF=-1[2],由于在放大电路中,为了提高电路增益的稳定性、扩展通频带、减小非线性失真等,故而将负反馈引入,但在振荡电路中,其是为了产生一个正弦波振荡为目的的,所以我们要有意识的将负反馈接成正反馈。
因为正反馈电路能确保提供给振荡器输入端的反馈信号处于同一相位,这样才能使电路持续振荡。
选频网络则只有容许某一特定的频率f0通过,才能使振荡器产生的频率为单一的输出。
在RC正弦波振荡电路的设计中,传统的办法不能准确地分析出振荡频率的大小、起振和幅值等,可以应用Multisim14软件进行灵活灵便的仿真分析,所以,振荡器会广泛应用在各种电设备和研究设备中。
实验六RC正弦波振荡器的设计及调试
实验六 RC 正弦波振荡器的设计及调试一、实验目的一、进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件;二、学会测量、调试振荡器。
二、实验原理从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大电路。
假设用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器,一样用来产生1Hz ~1MHz 的低频信号。
一、RC 移相振荡器电路型式如下图,选择R >>R i 。
振荡频率:26O f RC 起振条件:放大电路A 的电压放大倍数|A|>29 电路特点:简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调剂不便,一样用于频率固定且稳固性要求不高的场合。
频率范围:几Hz ~数十kHz 。
二、RC 串并联网络(文氏桥)振荡器电路型式如下图。
振荡频率:12O f RC 起振条件:|A|>3 电路特点:可方便地持续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易患到良好的振荡波形。
图 RC 移相振荡器原理图图 RC 串并联网络振荡器原理图三、实验条件一、12V直流电源二、函数信号发生器3、双踪示波器4、频率计五、直流电压表六、3DG12×2或9013×2,电阻、电容、电位器等四、实验内容一、RC串并联选频网络振荡器二、双T选频网络振荡器3、RC移相式振荡器的组装与调试五、实验步骤一、RC串并联选频网络振荡器(1)按图组接线路;(2)接通12V电源,调剂电阻,使得Vce1=7-8V,图RC串并联选频网络振荡器Vce2=4V左右。
用示波器观看有无振荡输出。
假设无输出或振荡器输出波形失真,那么调剂Rf以改变负反馈量至波形不失真。
并测量电压放大倍数及电路静态工作点。
(3)观看负反馈强弱对振荡器输出波形的阻碍。
慢慢改变负反馈量,观看负反馈强弱程度对输出波形的阻碍,并同时记录观看到的波形转变情形及相应的Rf 值。
(4)改变R (10K Ω)值,观看振荡频率转变情形;(5)RC 串并联网络幅频特性的观看。
将RC 串并联网络与放大电路断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络,维持输入信号的幅度不变(约3V ),频率由低到高转变,RC 串并联网络输出幅值将随之转变,当信号源达某一频率时,RC 串并联网络的输出将达最大值(约1V 左右)。
rc正弦波振荡实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除rc正弦波振荡实验报告篇一:电子实验报告三Rc正弦波振荡器电路实验报告三《Rc正弦波振荡器》实验内容一:1.1、关闭系统电源。
按图1-1连接实验电路,输出端uo接示波器。
1.2打开直流开关,调节电位器Rw,使输出波形从无到有,从正弦波到出现失真。
描绘uo的波形,记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的Rw值,分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。
1.3.电位器Rw,使输出电压uo幅值最大且不失真,用交流毫伏表分(:rc正弦波振荡实验报告)别测量输出电压uo、反馈电压u+(运放③脚电压)和u-(运放②脚电压),分析研究振荡的幅值条件。
1.4.器振荡频率fo,并与理论值进行比较。
图1-1实验结果:负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响:解:Rc桥式振荡器要求放大器的放大倍数等于3,如果负反馈较弱,放大倍数就过大使波形失真;负反馈太强使放大倍数小于或等于3,则起振困难或工作不稳定。
图1-2图1-3图1-41.3输出电压uo幅值最大且不失真时输出波波形图见图1-5 图1-51.4思考题1、正弦波振荡电路中有几个反馈支路?各有什么作用?运放工作在什么状态?2、电路中二极管为什么能其稳幅作用?断开二极管,波形会怎样变化?解:1.正弦波振荡电路中有一个正反馈支路,一(三?)个负反馈支路。
2.(1)二极管控制电路增益,实现稳幅。
二极管决定稳幅控制电路的控制力度,即决定了控制电压每变化1个单位引起的Io变化量,直接影响反馈电路的增益。
稳幅环节是利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现的,二极管要求采用温度稳定性好且特性匹配的硅管,以保证输出正、负半周波形对称;R4的作用是削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
负反馈电路中有两个二极管,它们的作用是稳定输出信号的幅度。
也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度,以稳定振幅,如:热敏电阻、场效应管等。
(2)若断开二极管,波形会变得极不稳定。
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四、RC正弦波振荡器设计(一)设计目的
1、进一步理解用集成运放构成的正弦波发生器的工作原理。
2、学习振荡器的调整和主要性能指标的测试方法。
(二)基础知识与能力层次要求
1、课程涉及课程
模拟电路
2、能力层次要求(四项中之一)
(1)电子电路基础应用能力(基础)(第一级):√
(2)电类专业综合实践能力(综合)(第二级):
(3)电类专业工程设计能力(设计)(第三级):
(4)研究与创新设计能力(创新)(第四级):
3、指导教师
周妮、向腊
(三)设计技术指标与要求
1、设计要求
可以产生正弦波,频率范围为10Hz~100kHz,输出电压可调,带载能力强,波形尽量不失真。
设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限,还可以进一步测出其输出电压
的范围。
2、项目仪器、设备
信号发生器,双踪示波器,直流稳压电源,万用表,交流毫伏表,焊接工具,设计电
路所需的元器件,电路仿真软件等
(四)项目原理
1、基本原理
RC桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)
图4.1为RC桥式正弦波振荡器。
其中RC串、并联电路构成正反馈支路,同时兼作选频网络,
R、R、R及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器R,可以改变负WW21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D、D正向电阻21的非线性特性来
实现稳幅。
D、D采用硅管(温度稳定性好),且要求特性匹配,才能保证21输出波形正、负半
周对称。
R的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
31f?电路的振荡频率O RC2πR f??1A≥3 起振的幅值条件f R1式中R=R+R+(R/ r),r 二极管正向导通电阻。
—DD3 2Wf
调整反馈电阻R(调R),使电路起振,且波形失真最小。
如不能起振,则说明负反Wf馈太强,
应适当加大R。
如波形失真严重,则应适当减小R。
ff改变选频网络的参数C或R,即可调节
振荡频率。
一般采用改变电容C作频率量程切换,而调节R作量程内的频率细调。
图4.1 RC桥式正弦波振荡器
2、项目步骤
(1)分析设计要求,选择总体方案
分析系统的输入和输出信号,将输入信号的波形、幅度、频率等参数以及输出的要求
准确地弄清楚。
方案选择就是按照系统总的要求,把电路划分成若干个功能块,得出能表示单元功能的整机原理框图。
(2)单元电路的设计
确定对各单元电路的设计要求,拟定好各单元电路的要求后,按信号流程顺序分别设计各单元电路。
(3)参数的计算
利用模电中的分析方法,估算元器件的各项参数,才能选择元器件。
(4)计算机的模拟仿真
常用电子仿真软件:Multisim(或EWB), Protel等
(5)实验的验证
由于元器件的参数和模型与实际的差异,模拟正确的电路还是要经过实验的验证。
(6)编写设计说明书并进行简单答辩,指导教师给出答辩成绩。
3、项目注意事项
1.注意电路的组装、布局合理、美观。
2.整个调试过程最好也分层次进行,先单元电路,再模块电路,最后系统联调。
按
照分配的指标、分解的模块,一部分一部分调试,然后将各模块连接起来总调。
3. 注意故障诊断与排除方法。
(五)项目预习要求
1、复习RC振荡器的有关内容,特别是RC并联选频网络振荡器的结构与工作原理。
2、掌握振荡器起振的条件,学习利用实验的方法调试振荡器,测量振荡电路的振荡频率。
(六)项目报告要求
模拟电子技术课程设计报告书正文包含:
1)设计题目
2)设计要求
3)题目分析
4)整体构思
5)具体实现:画出总体方框图和原理图,并给出说明。
原理图可以电脑画,也可以手画,但必须规整。
6)各部分定性说明以及定量计算;
7)在实验过程中遇到的问题及排除措施;
8)设计心得体会。
9)参考文献
(七)评分标准。