振荡电路模电设计

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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。

用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路

用Multisim软件模拟正弦波振荡器电路

正弦波振荡器电路的设计一.设计要求1.要求振荡器的工作频率在30MHZ附近。

2.频率的稳定度为1%—5%。

二.设计原理正弦波振荡器可分为两大类,一类是利用正反馈原理构成的反馈振荡器,它是目前应用最广的一类振荡器。

另一类是负阻振荡器,它是将负阻器件直接连接到谐振回路中,领用负阻器件的负电阻效应去抵消回路中的损耗,从而产生出等幅的自由振荡。

本次实验采用负反馈振荡器产生正弦波。

原理框图如下:1、平衡条件与起振条件(1)振荡的过程当接通电源时,回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后,将其中某一频率的信号反馈到输入端,再经放大→反馈→放大→反馈的循环,该信号的幅度不断增大,振荡由小到大建立起来。

随着信号振幅的增大,放大器将进入非线性状态,增益下降,当反馈电压正好等于输入电压时,振荡幅度不再增大进入平衡状态。

(2)起振条件——为了振荡起来必需满足的条件由振荡的建立过程可知,为了使振荡器能够起振,起振之初反馈电压Uf 与输入电压Ui 在相位上应同相(即为正反馈);在幅值上应要求Uf >Ui ,即:起振条件:2T K F n ψψψπ=+=|()|1T jw KF => (3)平衡条件——为维持等幅振荡所需满足的条件振幅平衡条件:|()|1T jw KF == 相位平衡条件 :2T K F n ψψψπ=+=其中n=0,1,2,3…2、稳定条件振荡器工作时要处于稳定平衡状态,既要振幅稳定,而且相位要稳定。

振幅稳定条件:AF 与Ui 的变化方向相反。

相位稳定条件:相位与频率的变化方向相反三. 设计步骤 1.选定电路形式。

选择电容反馈式的改进型振荡器——克拉泼振荡器。

下图是克拉泼振荡器的交流等效电路。

它是用电感L 和电容C3的串联电路构成,且C3<<C1,C2。

C1C2L1C3.此回路的总电容C 只要由C3决定,因为C1,C2和并联对电路总电容的影响很小。

所以电路的振荡角频率为10311LC LC ωω≈== 反馈系数12C F C = 振荡器频率取32MHZ ,则C3电容取50PF ,电感L1取500nH 。

模电RC正弦波振荡电路课程设计

模电RC正弦波振荡电路课程设计

课程设计课程名称:模拟电子技术A设计名称:RC正弦波振荡电路专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2018年1月5 日XX大学课程设计任务书学生姓名专业班级课程名称模拟电子技术A设计名称RC正弦波振荡电路设计设计周数 1 设计任务主要设计参数⑴振荡频率:500Hz;⑵振荡频率测量值与理论值的相对误差小于;⑶振幅基本稳定,振荡波形对称;⑷电源电压变化在以内时,无明显非线性失真。

设计内容设计要求⑴RC正弦波振荡电路形式有多种,按照设计要求,提出两种设计方案,进行比较后确定选用方案。

⑵用Multisim软件设计电路原理图;②根据电路功能及技术指标要求,计算电路各元件的参数;③对所设计电路进行仿真、调试,使所设计电路能实现设计要求。

④对仿真过程和仿真结果进行分析。

⑤将仿真测得的正弦波频率,输出幅值分别与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。

⑥如果所设计的RC正弦波振荡电路不能起振,一个条件哪个参数?如何调节?(通过仿真验证)⑦如果输出波形失真,应该调节哪个参数?如何调节?(通过仿真验证)主要参考资料[1]华中科技大学电子技术课程组编,康华光主编.电子技术基础.模拟部分.第五版.北京:高等教育出版社,2010[2]华中科技大学电子技术课程组编,康华光主编.电子技术基础.数字部分.第五版.北京:高等教育出版社,2011[3]刘原主编.电路分析基础.北京:电子工业出版社,2011[4]及力主编.Protel 99 SE原理图与PCB设计教程.北京:电子工业出版社,2007[5](日)稻叶保著,何希才,尤克译.振荡电路的设计与应用.北京:科学出版社,2004学生提交归档文件“课程设计说明书”一本(用word编辑排版打印)要求:内容准确,表述清晰、调理,图文详尽。

注:1.课程设计完成后,学生提交的归档文件应按照:封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交(大张图纸不必装订)。

2.可根据实际内容需要续表,但应保持原格式不变。

模电实验RC正弦波振荡电路

模电实验RC正弦波振荡电路

RC 正弦波振荡电路一、实验目的(1)学习运算放大器在对信号处理、变换和产生等方面的应用,为综合应用奠定基础。

(2)熟悉RC 有源滤波器的设计方法。

(3)掌握滤波器上、下频率的测试方法,了解滤波器在实际的应用。

二、实验原理振荡电路的振荡频率0f 由相位平衡条件(正反馈的电压与输出电压同相位)决定。

一个正弦波振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件,这个频率就是0f ,这就要求在环路中包含一个具有选频特性的网络,简称选频网络。

它可以用R ,C 元件组成,也可用L ,C 元件组成。

用R ,C 元件组成的选频网络的振荡电路称为RC 振荡电路,又称文氏电桥振荡电路,一般用来产生1Hz~1MHz 范围内的低频信号;而用L ,C 元件组成的选频网络的振荡电路称为LC 振荡电路,一般用来产生1MHz 以上的高频信号。

当放大电路中引入正反馈时,性能就不稳定,会产生自激,从而产生持续的振荡,由直流电变为交流电。

欲使振荡电路能自行建立振荡,就必须满足自身产生振荡的振幅条件和相位条件。

这样,在接通电源后,由于电路中存在噪声,它的频谱分布很广,其中也包括0f 这样一个频率成分。

这种微弱的信号,经过放大,通过正反馈的选频网络,使输出幅度越来越大,振荡电路自行起振,或者说自激,最后受电路中非线性元件的限制,使振荡幅度自动稳定,趋于稳态平衡,此时3 v A 。

RC 桥式振荡电路由两部分组成,即放大电路和选频网络,如图。

图中,3R ,4R ,p R 构成负反馈支路,调节电位器p R 可以改变负反馈的深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形。

1R ,2R ,1C ,2C 组成的串、并联电路构成正反馈支路并兼作选频网络。

两个方向并联二极管1D ,2D 是利用正向电阻的非线性特性实现稳幅的。

要求1D ,2D 采用硅管(温度稳定性好),且特性匹配,这样才能保证输出波形正、负半周对称。

4R 的接入是为了消除二极管非线性的影响,以改善波形失真。

模电课件第6章 正弦波振荡电路

模电课件第6章 正弦波振荡电路

电路演变
RB1 C1 T CE RC C2
+UCC
C e
L1 L2 C
b
自耦变压器
1、电感三点式(哈特莱) 电感三点式(哈特莱) (1)电路组成
+UCC RB1 C1 T RB2 RE Ce RC C2
L1、L2、C——选频回路。 ——选频回路 选频回路。 L2——反馈线圈。 ——反馈线圈 反馈线圈。 C1——隔直电容,防止L2将 ——隔直电容 防止L 隔直电容, b-e短路。 短路。
f0 1 = 2 π RC
(R1=R2=R, C1=C2=C) ,
谐振时: 谐振时: C1
+ +
U1
U U
f 1
1 = 3
C2
R1 R2
Uf
--
Ui
同相比例电路 同相 0° °
Uo
RC串并联电路 RC串并联电路 移相 0° °
Uf
同相 0° °
相位条件
Rf
在f = f0 处 , Uo 与 Uf 同相。 同相。只有一个频率能满 足相位条件(正反馈), 足相位条件(正反馈), RC网络产生相移 ϕ =0°。 网络产生相移 °+ Uf C
+
N2 R
uF
+
LF
+
-
(b)振荡回路线圈的接法 (b)振荡回路线圈的接法
(a)分立元件构成的振荡回路 (a)分立元件构成的振荡回路
2、选频网络的作用 ①回路的谐振频率为: 回路的谐振频率为:
ω0 =
1 LC
复习
1 或f 0 = 2π LC 当外加信号频率f=f 产生并联谐振。 ②当外加信号频率f=f0时,产生并联谐振。

模拟电子技术LC正弦波振荡电路

模拟电子技术LC正弦波振荡电路


u


R1 R1 R2
UZ
t1

R1
R1
U
Ru2 O
Z
UZ
t2
t
当 u = uC = u+ 时,输出
T
T
2
2
又一次跳变, uO = + UZ
O
t
图 9.8.3 UZ
三、振荡周期
uC
电容的充放电规律:

R1 R1 R2
UZ
t
uC (t ) uC (0) uC () e uC ()
运放处于非线性状态
正弦波
(开环或正反馈) 信号发生器
注:正弦波振荡器中运放仍处于线性放大状态。非正弦波
end
例 图示为另一种形式的单门限电压比较器,试求出其门限 电压(阈值电压)VT,画出其电压传输特性。设运放输出的 高、低电平分别为VOH和VOL。
解: 利用叠加原理可得
vp

R2 R1 R2
VREF

R1 R1 R2
vI
理想情况下,输出电压发生跳变
时对应的vP=vN=0,即
R2VREF R1vI 0
使电容的充、放电时间常数不
同且可调,即可使矩形波发生器的
占空比可调。
uC
充电时间 T1 放电时间 T2
O
t 占空比 D
uO
T1 T2
O
T
图 9.8.6

t 9.8.5
T1 T2

(R RW )C ln(1
(R RW )C ln(1
D T1 R RW T 2R RW
门限电压
VT

模电课程设计---振荡式微型电机三相变流电源的设计

模电课程设计---振荡式微型电机三相变流电源的设计

本科生课程设计报告题目:振荡式微型电机三相变流电源的设计物联网工程学院电气工程及其自动化专业学号0701090104模电课程设计报告一、原理与电路设计(一)、振荡式正弦波变流电源1、设计内容:输入直流电压30V ,输出三相交流电压20V ,频率405Hz ,输出电流200mA ,三相电压不对称度2%,频率稳定度101032~--,正弦波失真度1%。

2、设计要求:将输入的交流电转换成直流电,再将直流电转换成对称三相交流电。

3、原理及参数选择微电机驱动电源的基本单元电路如图1所示,集成功率运算放大器AR1和外围元件R1、R2、R3,电容C1构成有源移相器,其频率特性为()R jw 1212.jw 11i o RR U U A+⋅-==∙∙∙(1)其幅频特性为()()C R w RR 1211w A 212+⋅=(2)其相频特性为()C R 12arctan w --=πφ (3)式中,π-为反相输入运算放大器的基本相移;C R w 12arctan 为有源移相器的附加相移。

由式(2)得出有源移相器的对数幅频特性为()()C RR 121lg 20lg 20w lgA 20R w 212+-= (4)图1.有源移相器若取()C R w Rw 120123,2R ===,并代入式(3)、式(4)可得到有源移相器的增益A (w )=1,这是有源移相器构成正弦波振荡器的幅值平衡条件;相移()12036060180w=+--=ϕ,表明输出电压u o 领先输入电压u i 相位角120,是有源移相器构成正弦波振荡器的相位平衡条件。

根据三相变流电源的技术指标的要求,可调节并确定有源移相器的参数,当Ω=k 49R1,,1002Ω=k R ,Ω=k R 333,pFC 68001=时,在虚拟频率特性图示仪上观测到有源移相器的一组数据为:Hz f 405=,相移120=ϕ,增益()0lg 20=w A 。

将三个图1所示的有源移相器级联,并将AR3的输出端与AR1的输入端连接,形成闭环电路,构成振荡式微型电动机三相变流电源,如图2.所示。

正弦波振荡电路设计实验报告模板

正弦波振荡电路设计实验报告模板

正弦波振荡电路设计实验报告模板一、实验目的1.掌握正弦波振荡电路的基本原理;2.理解RC振荡电路和LC振荡电路的工作原理;3.学习设计正弦波振荡电路及其参数调节方法;4.掌握基本测量仪器的使用和测量方法。

二、实验器材电源、万用表、示波器、电容、电感、电阻、二极管、晶体管等。

三、实验原理1.振荡电路的基本概念振荡电路是指将直流能够转换为交流的电路,它能够自行维持某一稳定的电压或电流波形振荡,并将其输出。

振荡电路一般由一个反馈电路和放大器组成,其中放大器被称为振荡器。

2.RC振荡电路RC振荡电路由一个电容和一个电阻组成,其工作原理是:当电容中的电荷积累到一定程度时,电容极板之间的电压就会达到放大器的门限电压,从而使放大器输出一个脉冲波,使电容充电电过程反转。

之后又会反转到放大器门限电压状态,继续输出脉冲波,如此反复循环,最终产生一定振幅的正弦波。

3.LC振荡电路LC振荡电路由一个电容和一个电感组成,其工作原理是:电感储存着磁能,当电路稳定工作时,电容和电感之间的振荡电流会产生周期性变化的磁场,控制着电感的电磁力线的指向,从而产生电势变化,之后电势会让电容反向充电,这种反向充电循环会一直进行下去,最终形成一定振幅的正弦波输出。

4.放大器的作用放大器是振荡器中的关键器件,它的主要作用是放大振荡电路中产生的正弦波信号。

在RC振荡器中,由于电容和电阻的限制,输出的正弦波信号较弱,需要经过放大器放大后才能被有效的使用;而在LC振荡器中虽然电路振幅比较大,但同样需要放大器过度放大信号以达到要求的输出功率。

四、实验内容1.设计一个RC振荡电路并调整器件参数,测量输出正弦波的频率、幅度和相位差;2.设计一个LC振荡电路并调整器件参数,测量输出正弦波的频率、幅度和相位差;3.比较RC振荡器和LC振荡器的输出波形,分析其差异;4.讨论如何提高振荡电路输出的稳定性和精度。

五、实验步骤1.设计RC振荡电路(以放大器为集成电路为例);2.按照设计电路图逐一连接电路元件;3.将万用表用于测量电路元件和信号输出端之间的参数(电流、电压、功率、频率等);4.将示波器连接到电路的信号输出端,调节示波器参数(如扫描速度、触发方式、增益等);5.调整RC振荡电路中的电容和电阻参数,使输出信号频率、幅度和相位差符合要求;6.重复以上步骤,设计并测试LC振荡电路。

模拟电路中的振荡器设计原理

模拟电路中的振荡器设计原理

模拟电路中的振荡器设计原理在模拟电路设计中,振荡器是一个重要的组成部分。

它能产生稳定的交流信号,并被广泛应用于无线通信、音频放大等领域。

本文将介绍振荡器的基本原理和设计方法。

一、振荡器的基本原理振荡器是通过正反馈达到自激振荡的一种电路。

它由放大器、反馈网络和频率稳定器组成。

放大器负责放大信号,反馈网络将一部分输出信号重新输入到放大器的输入端,频率稳定器则保证输出信号的稳定频率。

在振荡器中,反馈网络起到至关重要的作用,它决定了振荡信号的频率和稳定性。

常见的反馈网络包括LC电路、RC电路和晶体振荡器等。

LC电路由电感和电容组成,其频率由振荡频率公式决定:f = 1 / (2π√(LC)),其中f为频率,L为电感,C为电容。

RC电路则由电阻和电容组成,其频率由振荡频率公式决定:f = 1 / (2πRC)。

晶体振荡器利用晶体的谐振原理产生稳定的振荡信号。

二、振荡器的设计方法1. 振荡器的频率确定在振荡器的设计中,首先需要确定所需的振荡频率。

根据应用场景的要求,选择合适的频率范围,并根据振荡电路的特性选择适当的反馈网络。

例如,LC电路适合设计中低频振荡器,而晶体振荡器适合设计高频振荡器。

2. 放大器的设计放大器是振荡器的核心部分,负责放大信号。

在放大器的设计中,需要考虑放大器的增益、输入阻抗和输出阻抗。

根据应用场景的要求选择适当的放大器类型,如晶体管放大器、运放等。

3. 反馈网络的设计反馈网络起到正反馈的作用,使得振荡器能够自激振荡。

根据振荡频率和放大器的特性选择适当的反馈网络类型,并计算所需的电感、电容或晶体参数。

在设计过程中需要注意反馈网络的稳定性和相位特性,以确保振荡器能够正常工作。

4. 频率稳定器的设计频率稳定器用于保证振荡器的输出信号频率的稳定性。

常见的频率稳定器有电子管稳定器和锁相环等。

根据振荡器的设计要求选择合适的频率稳定器,并进行相应的参数计算和调整。

5. 电源和滤波电路的设计在振荡器的设计中,需要合理设计电源和滤波电路,以提供稳定的工作电压和良好的电源滤波效果。

《各种震荡电路设计》课件

《各种震荡电路设计》课件

实例分析:应用案例展示
通过实例分析,展示震荡电路在不同应用中的设计方法和效果。
1
音频振荡器设计
介绍如何设计音频振荡器,用于产生音频信号的音乐电路。
2
电源反馈控制
展示如何利用反馈控制电路维持电源的稳定输出。
3
射频调谐电路
探讨射频调谐电路的设计原理和在通信领域中的应用。
设计各种震荡电路时,需考虑以下要点以确保电路的性能和稳定性。
1 选择合适的元件数值
根据要求的频率和振荡特 性选择合适的电容、电感 和电阻数值。
2 理解频率稳定性
确保电路在不同工作条件 下频率保持稳定,避免误 差和波动。
3 考虑杂散振荡和幅度
控制
避免杂散振荡对电路性能 的干扰,同时设计合适的 幅度控制电路。
《各种震荡电路设计》 PPT课件
电路设计在电子领域中至关重要,本课件将介绍各种类型的震荡电路及其设 计原理和要点。
相关背景
电路设计对于各种电子设备的正常运行至关重要。震荡电路作为一种重要的电路类型,在电子领域中得到广泛 应用。 本节内容包括:
• 电路设计的重要性 • 震荡电路的基本原理 • 为何需要各种类型的震荡电路
常见震荡电路
震荡电路包括多种类型,每种类型都有其特定的应用场景和设计原则。
RC震荡电路
通过电容和电阻的组合实现震荡效果,常用于时钟电路和振荡器中。
LC震荡电路
利用电感和电容的特性产生振荡,适用于无线电频率调谐和天线驱动电路。
反馈震荡电路
通过正反馈实现自激振荡,常见于放大器和振荡器的设计中。
各种震荡电路的设计要点

电路中的振荡器与振荡电路设计

电路中的振荡器与振荡电路设计

电路中的振荡器与振荡电路设计振荡器是电子电路中常见的基本元件,主要用于产生周期性的信号。

在电子设备中,振荡器广泛应用于通信、计算机、音频、视频等领域。

本文将介绍振荡器的基本原理,常见的振荡器类型以及振荡电路的设计方法。

一、振荡器的基本原理振荡器是一种能够自行产生振荡信号的电路。

其基本原理是通过正反馈回路将电路的输出信号再次输入到输入端,使得电路产生自激振荡。

振荡器的核心是反馈网络,通过适当的选取元件和参数,使得电路能够产生稳定、可靠的振荡信号。

二、振荡器的分类根据振荡器输出的信号波形,振荡器可以分为以下几类:1. 正弦波振荡器:输出为纯正弦波形的振荡器。

常见的正弦波振荡器有LC振荡器、RC振荡器等。

2. 方波振荡器:输出为方波波形的振荡器。

方波振荡器主要由滞回比较器和反馈网络构成。

3. 脉冲振荡器:输出为脉冲信号的振荡器。

脉冲振荡器主要由多谐振荡器和锯齿波振荡器构成。

4. 正弦方波混合振荡器:输出为正弦波和方波混合波形的振荡器。

正弦方波混合振荡器可以通过合理选择振荡电路的参数实现。

三、振荡电路的设计方法振荡电路的设计需要根据振荡器的具体要求和应用场景来确定。

以下是一般设计振荡电路的步骤:1. 选择合适的反馈网络:根据振荡器的类型和应用需求,选择合适的反馈网络结构。

常见的反馈网络结构有LC网络、RC网络、晶体谐振器等。

2. 确定工作频率:根据振荡器的应用场景和信号要求,确定振荡电路工作的频率范围。

3. 选择合适的元件和参数:根据反馈网络和工作频率,选择适当的元件和参数,包括电感、电容、电阻等。

4. 进行电路仿真和调试:使用电路仿真工具进行振荡电路的仿真分析,调试电路参数,使其满足设计要求。

5. 进行实际电路搭建和测试:根据设计结果进行实际电路的搭建,并进行测试和调试,验证电路的振荡性能和稳定性。

四、振荡器的应用振荡器广泛应用于电子领域的各个方面。

以下是一些常见的振荡器应用:1. 通信系统:振荡器用于信号的产生和调制,如无线电台、手机、卫星通信等。

如何设计一个简单的振荡器电路

如何设计一个简单的振荡器电路

如何设计一个简单的振荡器电路振荡器电路是一种能够产生周期性振荡信号的电路,广泛应用于通信系统、计算机等领域。

设计一个简单的振荡器电路,不仅需要考虑电路的结构和参数选择,还需要注意信号的稳定性和可调节性。

本文将围绕如何设计一个简单的振荡器电路展开讨论。

一、原理介绍振荡器电路的基本原理是利用正反馈将一定频率的信号放大并反馈,形成自激振荡。

其中,主要包括三个要素:1. 放大器:振荡器电路中的放大器负责对输入信号进行放大,产生足够的幅度以供振荡器工作。

2. 反馈网络:反馈网络将一部分放大后的信号重新输入到放大器的输入端,使系统产生自激振荡。

3. 振荡元件:振荡元件是振荡器电路的核心部分,它能够在一定频率范围内产生稳定的振荡信号。

二、电路设计步骤1. 确定振荡器类型:根据实际需求和应用环境,选择合适的振荡器类型。

常见的振荡器类型包括RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器等。

2. 选择放大器:根据振荡器类型选择合适的放大器,如使用运放作为放大器。

放大器的选择应考虑其增益特性、输入输出阻抗等参数。

3. 确定反馈方式:根据振荡器类型和放大器特性,选择合适的反馈方式。

常见的反馈方式包括串联反馈、并联反馈、LC反馈等。

其中串联反馈较为常见,能够提供较高的放大倍数。

4. 选择振荡元件:根据振荡器类型和需要的振荡频率,选择合适的振荡元件。

如使用电容和电感构成的LC振荡器需要根据具体频率计算电容和电感的数值。

5. 调节电路参数:根据设计需求,通过调节电路中的元件数值和放大倍数,使得振荡器输出符合要求的频率和振幅。

6. 优化稳定性:在电路设计过程中,需要注意振荡器的稳定性。

采取适当的补偿措施,如加入稳定电路或使用温度补偿元件,以提高振荡器的稳定性。

三、实例分析下面通过一个实际的振荡器电路设计来加深理解。

1. 设计目标:设计一个100kHz的RC振荡器。

2. 振荡器类型:选择RC振荡器,简单且易于设计。

3. 放大器选择:采用运放作为放大器,具有高增益和低失调的特点。

模拟电路振荡电路

模拟电路振荡电路

模拟电路振荡电路一、引言模拟电路振荡电路是指在特定的电路结构下,电压或电流会周期性地变化,形成振荡的现象。

振荡电路在电子产品中广泛应用,如时钟电路、无线通信电路等。

本文将介绍振荡电路的基本原理、类型以及应用。

二、基本原理振荡电路实现的基本原理是正反馈。

正反馈是指将电路的输出信号再馈回到输入端,从而增强输入信号的效果。

在振荡电路中,正反馈使得电路产生自持振荡,即电压或电流的周期性变化。

三、类型1. RC振荡电路RC振荡电路是指通过电阻和电容器构成的振荡电路。

其中,电阻用于限制电流,电容器则用于储存电荷。

RC振荡电路常用于低频振荡器或振荡频率较低的电路。

2. LC振荡电路LC振荡电路是指通过电感和电容器构成的振荡电路。

电感具有储存电能的特性,而电容器则具有储存电荷的特性。

LC振荡电路常用于高频振荡器或振荡频率较高的电路。

3. 压控振荡器压控振荡器是一种特殊类型的振荡电路,它可以通过改变输入的电压来控制输出信号的频率。

压控振荡器常应用于频率调制、频率合成等领域。

四、应用振荡电路在电子产品中有着广泛的应用。

1. 时钟电路时钟电路是指用于计时的振荡电路,常见于各种电子设备,如计算机、手机等。

时钟电路通过振荡器产生稳定的振荡信号,控制设备的工作节奏。

2. 无线通信电路无线通信电路中的振荡电路用于产生载波信号。

在无线电通信中,振荡电路的频率决定了信号的传输频率,影响通信的质量和距离。

3. 音频电路音频电路中的振荡电路常用于产生音频信号。

例如,扬声器中的振荡电路可以将电信号转换为声音信号,实现音频播放。

4. 摄像头电路振荡电路在摄像头电路中起到重要的作用。

例如,振荡电路可用于产生图像传感器的时钟信号,控制图像的采集和传输。

五、总结模拟电路振荡电路通过正反馈实现了电压或电流的周期性变化,拥有广泛的应用领域。

本文简要介绍了振荡电路的基本原理和常见类型,以及其在时钟电路、无线通信电路、音频电路和摄像头电路等方面的具体应用。

RC桥式正弦波振荡电路的信号模拟器设计

RC桥式正弦波振荡电路的信号模拟器设计

• 117•为解决水下、井下数据测量分析困难的问题,方便测井设备维修和现场电子线路检测并提高设备对信号采集的准确性,设计出了一款简易并实用的信号模拟器。

该模拟器的核心器件是选用STC89C52单片机,并控制RC 桥式正弦振荡电路的输出间隔来产生可控时间段的正弦模拟信号实验结果可以看出,他能够模拟井下STC89C52单片机,该单片机具有512字节RAM ,32位I/O 口线,3个16位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构,全双工串行口等优点。

可以完全满足上述实验功能。

RC桥式正弦波振荡电路的信号模拟器设计长江大学电子信息学院 赵展铭沈阳城市学院建筑工程学院 饶振南图3 RC桥式正弦波振荡电路图1 总体设计框图图2 信号时序图仪器产生的井下信号,对油田测井仪器检测具有较高的实用价值。

随着电子信息产业的发展,各种电子系统中对于正弦信号的应用越来越多,因而模拟器的应用范围越来越广,其中,正弦信号作为工程实践中应用最多的电信号之一,在系统测量和排除错误中起着举足轻重的作用。

在很多的测井仪器设备的模拟工作过程中,需要给换能器一个正弦激发信号,但激发信号的时间会根据不同实际情况而变化,很多信号模拟器所发出的信号都是持续的而且无法控制输出时间。

本文设计的信号模拟器,不仅操作简易成本低,而且可以控制正弦信号输出的时间,当模拟器接收到启动脉冲信时号,默认会延时一段时间,再向外界发送一段时间的正弦信号,在接收脉冲信号前,可以通过串口向主控模块下达指令从而对这两段时间进行自主的控制。

1 总体方案设计本次设计中的硬件部分主要包含主控模块、信号源模块、放大电路模块、驱动电路模块等,系统整体设计框图如图1所示,信号时序图如图2所示,信号源模块用于产生模拟正弦信号,然后经放大电路进行放大处理,驱动电路中包含继电器模块,默认状态下,驱动电路中的继电器处于断开状态,信号无法向外界输出,当需要向外界输送正弦信号时,主控模块接收并检测到外界的Start 脉冲信号,产生中断,此时会有一段可控的延时时间,接着再输出一定时间的门控信号Gate ,用来导通继电器,进而可以向外界输出Gate 信号时间段的大小的正弦模拟信号信号。

模电论文-振荡式微型电动机三相交流电源的仿真设计

模电论文-振荡式微型电动机三相交流电源的仿真设计

三相交流电源的驱动电路
驱动电路是三相交流电源的重要组成部分,它将控制电路的输出信号转换为驱动信号,驱动功率变换电路中的功率器件,实现对输出电压和电流的控制。
驱动电路的设计需要考虑功率器件的特性、驱动信号的幅值和波形、以及驱动电路的稳定性和可靠性等因素。
三相交流电源的输出电压波形
三相交流电源的输出电压波形是三相正弦波形,相位相差120度。每个相位的电压峰值相等,频率相同。输出电压波形的质量直接影响电动机的性能和稳定性。
三相交流电源是振荡式微型电动机的重要组成部分,它为电动机提供所需的交流电,影响着电动机的性能和效率。
三相交流电源的基本原理
三相电源
三相交流电源是指由三个彼此相差120°相位的交流电压组成的电源系统。它具有更高的功率密度和更稳定的输出电压。
电压波形
三相交流电源的电压波形是正弦波形,三个相位之间的相位差为120°。
三相交流电源的功率变换电路
三相交流电源的功率变换电路是将直流电源转换为三相交流电源的核心部分。它通常采用开关模式电源拓扑结构,通过开关器件的高频开关控制,实现直流电能向交流电能的转换。
功率变换电路的设计需要考虑效率、功率密度、稳定性、电磁兼容性等因素。为了满足振荡式微型电动机的功率需求,功率变换电路需要具有高效率、高功率密度和良好的稳定性。
电动机
三相交流电源常用于驱动三相异步电机,它通过产生旋转磁场来驱动转子旋转。
振荡式微型电动机的原理
1
电磁感应
当电流流过线圈时,会产生磁场。磁场可以与周围的磁铁相互作用,产生旋转力。
2
振荡频率
振荡式微型电动机的频率决定了其旋转速度。频率越高,旋转速度越快。
3
能量转换
振荡式微型电动机将电能转化为机械能,推动电机转轴旋转。

模电实验七 波形才产生电路实验

模电实验七 波形才产生电路实验
并联而成,如图1所示。稳幅二极管D1、D2应选用 温度稳定性较高的硅管。且二极管D1、D2的特性必 须一致,以保证输出波形的正负半周对称。
由于二极管的非线性会引起波形失真,因此,为 了减小非线性失真,可在二极管的两端并上一个阻值 与rd(rd为二极管导通时的动态电阻)相近的电阻Rf。 (Rf一般取几千欧,在本例中取Rf=2k。)
0.0318 uF
取标称值:C=C1=C2=0.033uF=33nF
(3)确定 R ' 和RF(在图1中 RF R f Rp )的值。
由振荡的振幅条件可知,要使电路起振,RF应略大于2 R' , 通常取RF=2.R1' 。以保证电路能起振和减小波形失真。另外,为 了满足RR=' //RF的直流平衡条件,减小运放输入失调电流的影响。 由RF=2.1R' 和R= R'//RF可求出
③当输出波形稳定且不失真时,测量 输出电压的频率和幅值。检验电路是否 满足设计指标,若不满足,需调整设计 参数,直至达到设计要求为止。
④改变有关元件,使振荡频率发生变 化。记录改变后的元件值,测量输出电 压的频率。
4 设计电路
(1)根据设计题目要求,选择电路形式。如图1所示。



网RC正弦波振荡器
(2)确定R、C的值
为了使选频网络的特性不受运算放大器输入电阻和输出电阻的影响。按:
Ri R R0 关系选择R的值。其中:Ri(几百kΩ以上)为运算放大器
同相端的输入电阻。R0(几百Ω以下)为运算放大器的输出电阻。
因此,初选R=R1=R2=10kΩ,则:
C
3.18 10 4 10 103
0.318 10 7 F
(2)计算和确定电路中的元件参数 (3)选择集成运放 (4)调试电路,使该电路满足指标要求

DIY搭建自己的TTL振荡电路

DIY搭建自己的TTL振荡电路

DIY搭建自己的TTL振荡电路这里介绍一种LC振荡电路,其振荡幅度能够带动TTL电路,其振荡频率为1Hz。

1Hz 的振荡频率,可以配合耳机喇叭和LED发光二极管,让人真正听到、真正看到电路的振荡现象,为电子发烧友们DIY搭建自己的TTL电路有一个好的开始。

振荡电路是模拟电路中最著名的一个电路之一。

振荡电路原理参见高等教育出版社《模拟电子技术基础》(童诗白,华成英)。

这篇文章将从工作电路开始,逐步设计一个振荡电路。

在每一步设计后都进行制作,并用制作过程中得到的经验进行下一步设计,直至成功设计和制作一个振荡电路。

1. 共射放大电路(工作电路)晶体管的工作电路如图。

[电路图]晶体管选择三极管2N3904。

基极电阻Rb 和集电极电阻Rc 用以将电压变化转换为电流变化。

选择合适的基极电源VBB 和集电极电源VCC,以及Rb 和Rc,以保证2N3904 工作在放大状态。

晶体管2N3904 的静态特性(Static Characteristic)如图。

[特性图]横轴为集电极-发射极电压U_CE,纵轴为集电极电流I_C。

特性图为一曲线簇。

我们在横轴上取一点VCC,在纵轴上取一点VCC/Rc,连一直线截曲线簇为多个点。

这样在基极电流I_B 线性变化的时候,集电极电流I_C 在一定区间内就也随着I_B 线性变化而线性变化。

在这个区间内就称为没有失真。

为了减小饱和失真和截止失真,应当选择较高的电源电压。

这里选择6V 直流电源。

关于电源电路可以参见[电源电路]一文。

2. 直接耦合共射放大电路工作电路的VBB 和VCC 合二为一,就成为了直接耦合共射放大电路。

[电路图]3. 工作点稳定电路加发射极电阻Re 形成负反馈抵消温度影响,即工作点稳定电路。

[电路图]4. 电容耦合电路在信号源与放大电路、放大电路与负载间各加一个耦合电容C1、C2,成为电容耦合电路。

同时,要增加一个容量较大的旁路电容Ce,对交流量进行旁路。

[电路图]5. 电容反馈式振荡电路将LC振荡电路两个电容的三个端分别接晶体管的三个极,得到电容反馈式振荡电路。

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第一章设计的目的
1.课程设计的目的
设计一函数信号发生器,能输出特定频率(1kHz)的正弦波(两个)、方波和三角波共四种波形,振幅固定,并实现由正弦波(频率可调)→方波→三角波→正弦波的转化。

利用工具:multisim
第二章电路设计总方案及各部分电路工作原理
2.1 电路设计总体方案
函数信号发生器是具有两种或两种以上波形信号输出的信号发生器。

把几种不同类型的基本电路组合在一起就可以构成一个函数发生器。

我的总体设计方案是,由一个RC振荡电路,过零比较电路,积分电路,电压跟随电路和直流稳电路组成。

其工作原理是:首先由RC振荡电路产生一个所需频率的正弦波振荡信号,该正弦信号一部分由电压比较器引出,另一部分由电压跟随器耦合到过零比较电路的输入端,经比较器处理后,将在输出端产生一个相同频率的方波信号,同理,一部分方波信号由电压跟随器引出作为发生器方波信号输出;另一部分继续由跟随器送入下一级积分电路,方波信号被积分电路处理后,在输出端输出一个相同频率的三角波信号,并由跟随器引出作为发生器又一信号输出。

在整个过程中,直流稳压电路作为所有集成运放提供电源。


2.2 正弦波发生电路的工作原理
正弦波振荡电路是一种选频网络和正反馈网络的放大电路。

其自震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。

为了使电璐能够震起来,还应该是环路增益略大于1。

RC振荡电路主要用于产生小于1MHZ的低频信号。

振荡电路是大多数信号发生器电路的核心技术,文氏桥振荡电路为其中的一种,在电路中选择合适的元器件参数,便可得到相应的输出频率和振幅。

经过多次调试,定数据R=1600欧姆,C=100nm, R2=9970欧姆,R2=20000欧姆。

原理图为
这种电路不可实现频率可调,为弥补缺陷,可用下一个电路实现频率或周期可调如下图所示:
2.3 正弦波---方波工作原理
工作原理:电路比较器具有两个阈值,当输入为正弦波是,输入由小变大,又有大变小,发生变化,输出的不是高电平就是低电平,利用稳压二极管的电压钳制作用,输出结果。

如图为原理图:
2.4 方波---三角波工作原理
积分电路主要用于信号的处理,若要向积分器出入方波信号,由于方波的高低电平为恒定值,所以输出电压为三角波。

2.5 三角波---正弦波工作原理
利用同向输入一阶低通滤波器一阶电路实现
第三章仿真电路图及仿真结果3.1 仿真电路图
(1)正弦波产生电路
(2)方波产生电路图
(3)三角波产生电路图
(4)有三角波回到正弦波电路图
3.2 仿真结果及分析
(1)振荡电路产生正玄波仿真结果
(2)产生方波仿真结果
(3)产生三角波仿真结果
(4)产生波仿真结果
第四章总结
1.总结
对于真正的动手做课程设计,不得不说,有些东西不是只有理论知识支撑的,也要亲自实践的动手做,实验过程中,产生了各种各样的问题,在一次又一次的调试和查阅,直到示波器出现正确的波形的过程中,我收获很多,比如说:方波后加微分电路的过程中由于负载的影响作用使得方波稍有瑕疵,在频率调整过程中由于活动电阻器的改变可能使得输出的正弦波失真,甚至可能出现矩形波出现限,在RC串并联端采用多个电阻电容并联的形式,可以实现频率较大范围的调节等等。

通过本次自己动手设计函数发生器,更加深刻和全面的理解了课本上的知识点学以致用,真正增强了自己动手,增加了学习的兴趣,收获很大。

第五章参考文献
1.参考文献
[1]康华光. 电子技术基础(模拟部分)第五版. 高等教育出版社,2005年.
[2]童诗白.模拟电子技术基础(第四版).高等教育出版社,
[3]赵淑范、王宪伟.电子技术实验与课程设计. 清华大学出版社,2006。

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