集成电路RC正弦波振荡器
实验六、RC正弦波振荡器
实验六、RC 正弦波振荡器一、实验目的1、 进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件2、 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器。
若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz ~1MHz 的低频信号。
1、 RC 移相振荡器电路型式如图6-1所示,选择R >>R i 。
图6-1 RC 移相振荡器原理图振荡频率 RC62π1f O =起振条件 放大器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,频率调节不便,一般 用于频率固定且稳定性要求不高的场合。
频率范围 几赫~数十千赫。
2、 RC 串并联网络(文氏桥)振荡器 电路型式如图6-2所示。
振荡频率 RC21f O π=起振条件 |A|>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。
图6-2 RC 串并联网络振荡器原理图3、 双T 选频网络振荡器电路型式如图6-3所示。
图6-3 双T 选频网络振荡器原理图振荡频率 5RC 1f 0=起振条件 2R R <' |F A |>1 电路特点 选频特性好,调频困难,适于产生单一频率的振荡。
注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC 正弦波振荡器。
三、实验设备与器件1、 模拟电路实验箱2、 函数信号发生器3、 双踪示波器4、 毫伏表,5、 万用表表6、RC 正弦波振荡器模块 四、实验内容1、 RC 串并联选频网络振荡器图6-4 RC 串并联选频网络振荡器(1) 按图6-4组接线路。
(2)接通RC 串并联网络,调节Rf 并使电路起振,用示波器观测输出电压u O 波形,再细调节R f ,使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数,即,测量振荡频率,周期并与计算值进行比较。
(3) 断开RC 串并联网络, 保持Rf 不变,测量放大器静态工作点及电压放大倍数。
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正弦波振荡器
RC 正弦波振荡器一、 实验目的1、 熟悉RC 串并联电路物频率特性。
2、 掌握文氏电桥式RC 正弦波振荡电路构成及工作原理。
3、 熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法。
4、 观察RC 参数对振荡频率的影响,学习频率的测定方法。
二、 实验原理文氏电桥RC 正弦波振荡电路包含放大器和正、负反馈支路组成的RC 电桥两部分。
三、 预习要求1、 复习文氏电桥RC 正弦振荡器的工作原理。
2、 复习测量频率特性和信号频率的方法。
四、 实验内容及步骤1、 测定RC 串并联网络的同频特性曲线。
(1) 按图1联接电路,保留各元器件和信号源的默认设置。
(2) 双击波特图仪图标,打开其观测控制面板。
按下“幅频特性(Magnitude )”按钮,幅度量程设定上为0dB ,下为-200dB ,其余保留默认值。
(3) 按下“启动/停止”开关,即可观察到幅频性曲线。
按动读数指针按钮,按动读数指针按扭,指针移动,指针读数窗口显示出指针所处位置的增益分贝值和对应频率。
继续移动指针到幅频特性曲线的最高点,测量该点的增益分贝值和对应的频率,即为中频增益VM A 和中频频率M f 。
图1 RC 串并联网络频率频率特性测试电路(4)按下波特图仪控制面板上的“相频特性(Phase)”按钮,调整幅度量程上为90度、下为-90度。
按动读数指针按扭,指针移动,指针读数窗口显示出指针所处位置的附加相移的角度值和对应频率。
继续移动指针,测量0度相移量对应的频率值并记录测量数据(5)双击交流信号源图标,按上述步骤测的频率值设定信号源频率,幅度可任意值。
(6)从仪器库提取示波器,按图1电路联接,并将接线设定为不同颜色。
按下“启动/停止”开关,观察两信号波形,叛定它们的相位关系。
(7)按下B通道,按下“启动/停止”开关,使示波器恢复工作,按下A通道“Y轴输入方式”中的“0”按钮,将A通道关闭。
再关闭“启动/停止”开关,使信号波形在屏幕上静止不动。
拖动读数指针,测量B通道信号波形的峰峰值,并记录测量数据。
实验RC正弦波振荡器
实验四 RC 正弦波振荡器一、 实验目的1. 进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件2. 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器。
若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz ~1MHz 的低频信号。
RC 串并联网络(文氏桥)振荡器电路型式如图1所示。
振荡频率 RC21f O π 起振条件 |A|>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。
图1 RC 串并联网络振荡器原理图三、 实验设备与器件1. +12V 直流电源2. 函数信号发生器3. 双踪示波器4. 频率计5. 直流电压表6. 3DG12×2 或 9013×2电阻、电容、电位器等四、 实验内容1. RC 串并联选频网络振荡器(1) 按图2组接线路图2 RC串并联选频网络振荡器将电位器Rw顺时针方向旋到底,接入+12V电源和地,不接RC串并联网络(即A点和B 点不连接),测量放大器静态工作点,将数据填入表1。
表1 放大器静态工作点数据记录给放大器一个频率为2kHz、幅度为0.5V的正弦输入ui, 即从B点接入到信号发生器,用示波器分别测量Ui和Uo的值,求出放大器的电压放大倍数,填入表2。
表2 放大器电压放大倍数数据记录(2) 接通RC串并联网络,并使电路起振,用示波器观测输出电压u O波形,调节Rw使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数填入表3(可允许少量失真以维持波形稳定)。
表3 起振波形数据记录(3) 测量振荡频率,并与计算值进行比较。
数据填入表4。
表4 起振波形振荡频率数据记录(4) RC 串并联网络幅频特性的观察将RC 串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络,保持输入信号的幅度不变(约3V ),频率由低到高变化,RC 串并联网络输出幅值将随之变化,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。
反馈与振荡—RC正弦波振荡器(电子技术课件)
Rf R1
F 1 3
Au
1
Rf R1
Rf值略大于2R1
RC正弦波振荡器
振荡的频率
fo
1 2RC
调节R和C可使RC正弦波振荡器的频率在一个相当宽的范围内得到调节。 在实际应用中,常将电阻R用双连电位器代替,或将电容C用双连电容器代替。 实验室用的低频信号发生器多采用RC桥式振荡器。
RC正弦波振荡器的电路构成
RC正弦波振荡器适用于低频振荡,一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。 它的电路结构简单,目前常用的低频信号源大多采用这种形式的振荡电路等。
由集成运放构成放大电路 放大电路
RC串并联网络作为选频电路,同时还作为正反馈电路
选频电路 正反馈电路
Rf组成的负反馈电路作为稳幅电路,并能减小失真 稳幅电路
RC串联电路、RC并联电路、Rf和R1接成电桥电路。 因而称为RC桥式振荡器或文氏桥式振荡器。
RC串联电路
RC并联电路
RC正弦波振荡器的工作原理
RC正弦波振荡器
相位平衡条件
反馈系数
R XC
F 1
3
反馈电压与放大器输出电压同相位
RC正弦波振荡器
幅值平衡条件同Leabharlann 比例运算电路AuF>1起振
Au
1
总结三类rc振荡器的特点
总结三类rc振荡器的特点RC振荡器是一种常见的电路,它可以产生稳定的正弦波输出。
在电子电路中,RC振荡器有三种常见的类型,它们分别是晶体管RC振荡器、集成电路RC振荡器和LC振荡器。
接下来,我们将总结这三类RC振荡器的特点,以便更好地理解它们在电子电路中的应用。
首先,晶体管RC振荡器是一种基于晶体管的振荡器电路。
它的特点是结构简单、成本低廉、频率稳定性好。
晶体管RC振荡器的工作原理是利用晶体管的放大特性和反馈电路的作用,在特定的频率下产生正弦波输出。
由于晶体管的特性,晶体管RC振荡器在中小功率振荡器中得到了广泛的应用。
然而,晶体管RC振荡器也存在着频率漂移大、温度稳定性差等缺点,因此在一些高要求的应用场合中并不适用。
其次,集成电路RC振荡器是一种利用集成电路器件构成的振荡器电路。
它的特点是集成度高、频率稳定性好、体积小。
集成电路RC振荡器通常采用数字集成电路或模拟集成电路来实现,因此在频率控制、温度稳定性、功耗等方面具有优势。
在现代电子设备中,集成电路RC振荡器得到了广泛的应用,特别是在通信、计算机等领域。
最后,LC振荡器是一种利用电感和电容构成的振荡器电路。
它的特点是频率稳定性好、谐波失真小、输出功率大。
LC振荡器通常采用LC谐振电路来实现,利用电感和电容的特性在特定频率下产生正弦波输出。
由于LC振荡器具有良好的频率稳定性和输出功率,因此在无线电、雷达、射频等领域得到了广泛的应用。
综上所述,晶体管RC振荡器、集成电路RC振荡器和LC振荡器各具特点,适用于不同的应用场合。
在实际应用中,我们应根据具体的要求选择合适的振荡器类型,以达到最佳的性能和稳定性。
希望本文对您了解RC振荡器有所帮助。
RC正弦波振荡器
一、实验目的1、进一步学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件2、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器。
若用R、C元件组成选频网络,就称为RC 振荡器,一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号。
1、 RC移相振荡器电路型式如图17-1所示,选择R>>R i。
图17-1 RC移相振荡器原理图振荡频率起振条件放大器A的电压放大倍数||>29电路特点简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。
频率范围几赫~数十千赫。
2、 RC串并联网络(文氏桥)振荡器电路型式如图17-2所示。
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。
图17-2 RC串并联网络振荡器原理图3、双T选频网络振荡器电路型式如图17-3所示。
图17-3 双T选频网络振荡器原理图振荡频率起振条件 ||>1电路特点选频特性好,调频困难,适于产生单一频率的振荡。
注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器。
三、实验设备与器件1、模拟实验箱2、函数信号发生器3、双踪示波器4、频率计5、万用表6、实验板四、实验内容1、 RC串并联选频网络振荡器(1)按图17-4组接线路图17-4 RC串并联选频网络振荡器(2) 断开RC串并联网络,测量放大器静态工作点及电压放大倍数。
(输入交流电压10mV,调起负反馈作用的电位器R,使输出电压稍大于30mV。
(3) 接通RC串并联网络,电路处起振状态,用示波器观测输出电压u O波形,调节R f 使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数。
(4) 测量振荡频率,并与计算值进行比较。
(5) 改变R或C值,观察振荡频率变化情况。
(6) RC串并联网络幅频特性的观察将RC串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC串并联网络,保持输入信号的幅度不变(约3V),频率由低到高变化,RC串并联网络输出幅值将随之变化,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)。
集成电路RC正弦振
邓春林
集成电路RC正弦波振荡器
目标: 1、掌握桥式RC振荡器的电路构成及原理 2、熟悉正弦波振荡器的调整方法 3、观察RC参数对振荡频率的影响 4、熟悉数字存储示波器的使用 5、培养学生科学的态度、实事求是的精神。
一、回顾RC桥式振荡器组成及原理
(1)RC串并联选频网络
vi
R1
C1
v0
C2 R2
若 R1= R2= R,C1= C2= C, 则 f0= 1/2πRC 若 不 是 , 则 f0= 1/2π√ R1R2C1C2
(2)RC桥式振荡器
9w4 9w3 50 k
50 k
2
7
9U2 ou t 6 VO 9C 2 3
vcc-vcc+
+
9R 4 10 K
ห้องสมุดไป่ตู้
9C 3 9R 5 4.7 K
正弦波振荡器的调整方法
(1)若电路不能起振,可以顺时针调节 9W4减小负反馈深度,提高放大倍数使电 路起振。 (2)若出现波形失真,可逆时针方向调节 9W4增大负反馈深度,减小放大倍数使波 形不失真 (3)若改变9W3后出现不起振的现象,可 以顺时针调节9W4使电路起振。
频率计算
9W3阻值 9R4 9C2 9C1 示波 频率计算值 器显 f0=1/2π √R1R2C1C2 示f0
思考:(1)若元件完好,接线正确,电源电压正常, 而VO=0,原因何在,应怎么办? (2)有输出但出现明显失真,应如何解决?
4
UA741
二、教师演示
1、电路连接 2、示波器接法 3、调整方法 (1)调节9W4使电路起振 (2)调节9W3改变振荡频率
三、学生实验步骤
RC正弦波振荡器
模拟电子技术 RC 正弦波振荡器实验报告内容包含:实验目的、实验仪器、实验原理,实验内容、实验步骤、实验数据整理与归纳(数据、 图表、计算等)、实验结果分析、实验思考题、实验心得。
【实验目的】(1)进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件。
(2)学会测量、调试振荡器。
【实验仪器】 (1)+12V 直流电源;(3) DS1062E-EDU 双踪示波器; (5) MS8200D 直流电压表; (7)电阻、电容、电位器等若干支。
【实验原理】从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,是一种带选频网络的正反馈 放大器。
若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器,一般用来产生1Hz 〜 1MHz 的低频信号。
1. RC 移相振荡器RC 移相振荡器电路形式如图9-1所示,选择R>>G 。
图9-1 RC 移相振荡器原理图(2) AS101E 函数信号发生器; (4)频率计;(6) 3DG12X2 或 9013X2 支;振荡频率 f D =——2n46RC起振条件 放大器A 的电压放大倍数1 A I >29电路特点 简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,一般 用于频率固定且稳定性要求不高的场合。
频率范围 儿赫〜数十千赫口2. RC 串并联网络(文氏桥)振荡器3. 串并联网络振荡器电路形式如图9-2所示。
一“力RCIA >3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。
图9-2 RC 串并联网络振荡器原理图注;本实验采用两级共对极分立兀件放大哥组成RC F 弦波振菊谓口【实验内容】1. RC 串并联选频网络振荡器 (1)按图9-3组接线路。
(2)断开RC 串并联网络,(不接A 、B ),测量放大器静态工作点。
记录数据,如 表9-1所示。
起振条件表9-1(3)接通RC 串并联网络(联A、B ),并使电路起振,用示波器观测输出电压%的 波形,调节学使获得满意的正弦信号,记录波形及参数(幅度)。
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。
实验十集成电路RC正弦波振荡器
实验十 集成电路RC 正弦波振荡器一、实验目的1、掌握桥式RC 正弦波振荡器的电路构成、工作原理及其振荡条件。
2、熟悉正弦波振荡器的调整、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。
4、研究负反馈强弱对振荡的影响。
二、实验原理图10.1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 1、R 2、R W及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器R W ,可改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反 图10.1正弦波振荡器向并联二极管D 1、D 2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
D 1、D 2采用硅管(温度稳定性好),且要求特性匹配,才能保证输出波形正、负半周对称。
R 3的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形的失真。
电路的振荡频率RC f π210= 起振的幅值条件21≥R R f 式中()D W f r R R R R //32++=, r D — 二极管正向导通电阻。
调整反馈电阻R f (调R W ),使电路起振,且波形失真最小。
如不能起振,则说明负反馈太强,应适当加大R f 。
如波形失真严重应当减小R f 。
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 作量程的频率细调。
三、实验内容及步骤1、按图10.1连接实验电路。
检查无误后,接通电源。
2、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。
描绘u 0的波形,记录下临界起振、正弦波输出及失真情况下的R W 值,分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。
3、调节电位器R W,使输出电压u O幅值最大且不失真,用交流毫伏表分别测量输出电压u O、反馈电压U F+和U F-,分析研究振荡的幅值条件。
4、用频率计测量频率f0,然后在选频网络的两个电阻R上并联同一阻值电阻,观察记录振荡频率的变化情况,并与理论值进行比较。
模电实验_RC正弦波振荡器
实验六——正弦波振荡器发生器实验报告一,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)学习用集成运算放大器组成波形发生器的工作原理。
二,实验原理波形的产生是集成运算放大器的非线性应用之一。
常见的波形发生器有正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器和锯齿波发生器,每一种波形的产生方法都不是唯一的。
RC正弦波振荡器。
RC桥式震荡电路由两部分组成,即放大电路和选频网络。
电路如图所示,选频网络由R,C元件组成,一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号,在放大电路中引入正反馈时,会产生自激,从而产生持续振荡,由直流电变为交流电。
若图中R1=R2=R,C1=C2=C,则电路的振荡频率为f0=1/2πRC。
为使电路起振要求电压放大倍数Av满足Av=1+(RP+R4)/R3>3→Rp+R4>2R3。
三,实验内容(1)用示波器观察Vo、Vc处的波形,记录波形并比较他们之间的相位关系。
(2)用示波器测量Vo,Vc处波形的幅值和频率(3)调节可变电阻Rp,用示波器观察输出电压Vp的变化情况。
(4)当T1=T2时,测量电阻Rp的大小,将理论值与实测值进行比较。
四,实验器材(1)双路直流稳压电源一台(2)函数信号发生器一台(3)示波器一台(4)万用表一台(5)集成运算放大器两片(6)电阻,电容,二极管,稳压管若干。
(7)模拟电路试验箱一台。
五,实验步骤RC正弦波振荡器。
1)按图示连接号电路,检查无误后,接通±12V直流电源。
2)用示波器观察有无正弦波输出。
3)调节可变电阻Rp,使输出波形从无到有直至失真,绘制输出波形Vo,记录临界起振、正弦波输出及出现失真情况下的Rp值。
4)调节可变电阻Rp,分别测量以上三种情况下,输出电压vo和反馈电压vf的值并将结果记录到表3.4.2中,分析负反馈强弱对起振条件和输出波形的影响。
5)测量当R1=R2=10kΩ,C1=C2=0.01μF和R1=R2=10kΩ,C1=C2=0.02μF 两种情况下。
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。
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。
17RC、负阻正弦波振荡器
一、RC正弦波振荡器当需要产生几十千赫以下的正弦波信号时,如果仍采用LC振荡器,所需要的L、C数值较大,使他们的体积增大,给振荡器的安装调试带来不便。
因此,在需要较低频率正弦波振荡器时,通常采用RC振荡器。
RC振荡器也是反馈型振荡器,它用电阻、电容构成选频网络,由于RC 选频网络的选频作用差,所以输出波形和频率稳定度都较差。
常用的RC振荡器有RC桥式振荡电路和移相振荡电路。
1、RC桥式振荡器:采用RC串并联选频网络(外稳幅)(1)RC串并联选频网络(a)RC串并联选频网络(b)低频等效电路(c)高频等效电路如图(a)所示:Z1为RC串联阻抗,Z2为RC并联阻抗,U1为输入电压,U2为输出电压。
当U1频率较低时,R<<1/(ωC),选频网络可近似用图(b)所示的RC高通电路表示,频率越低,输出电压U2越小,U2超前于U1的相位角越大。
(电容的电压变换总落后于电流变化)当U1频率较高时,R>>1/(ωC),选频网络可近似用图(c)所示的RC低通电路表示,频率越高,输出电压U2越小,U2滞后于U1的相位角越大。
由此可知,RC串并联网络在某一频率上,其输出电压幅度有最大值,相位角等于00。
(2)频率特性根据RC串并联选频网络的电压传输系数为:F(ω)=U2/U1=Z2/(Z1+Z2) Z1=R+1/(jωC) Z2=[R/(jωC)]/[R+1/(jωC)] 经整理得:F(ω)=1/{3+j[ωRC-1/(ωRC)]}令ω0=1/RC,则上式可化简为 F(ω)=1/{3+j[ω/ω-ω/ω]}由此可得RC串并联选频网络的幅频特性和相频特性为F=1/{[32+(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2}φf=-arctan[(ω/ω0-ω0/ω)/3]根据表达式可得到右边的幅频特性和相频特性曲线(3)RC桥式振荡器(a)电路(b)改画成文氏电桥形式的电路RC桥式振荡电路如图所示,它由集成运算放大器、RC串并联正反馈选频网络和负反馈电路组成。
rc正弦波振荡电路工作原理
rc正弦波振荡电路工作原理
RC正弦波振荡电路是一种常用的电路,用于产生稳定的正弦波信号。
它由电阻(R)和电容(C)组成,通过控制电阻和电容的数值可以调节输出的频率和幅值。
工作原理如下:当电路中的电源打开时,电容开始充电。
由于电容的充电过程是一个指数衰减的过程,因此电压会逐渐增加。
当电压达到某个临界值时,电容开始放电,电压开始降低。
这样,电容会周期性地充电和放电,产生周期性的电压变化。
在RC电路中,电阻的作用是控制电容的充放电速度。
较大的电阻值会使充放电过程变慢,从而降低输出信号的频率。
而电容的作用是存储电荷,控制电容的数值可以调节输出信号的幅值。
较大的电容值会使电容储存更多的电荷,从而增加输出信号的幅值。
通过调节电阻和电容的数值,可以实现不同频率和幅值的正弦波输出。
例如,当电阻和电容的数值较大时,输出信号的频率会较低,幅值较大;而当电阻和电容的数值较小时,输出信号的频率会较高,幅值较小。
RC正弦波振荡电路在电子设备中有广泛的应用,例如在音频设备中用于产生声音信号,或在通信设备中用于产生调制信号。
它的工作原理简单可靠,且调节灵活,因此得到了广泛的应用和研究。
RC正弦波振荡电路是一种基于电阻和电容的振荡电路,通过调节电
阻和电容的数值可以产生稳定的正弦波信号。
它的工作原理简单可靠,应用广泛。
集成电路RC正弦波振荡器
实验三集成电路RC正弦波振荡器一、实验目的1.掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成原理。
2.熟悉正弦波振荡器的高速测试方法。
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、预习要求1.复习RC桥式振荡器的工作原理。
2.图5-2所示电路中,调节R1起什么作用,两个二极管起什么作用?三、实验原理与参考电路1.基本RC桥式振荡电路如图所示,它由两部分组成,即放大电路和选频网络VF 。
由图中可知由于Z1、Z2和R1、R f正好形成一个四臂电桥,因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。
Z1Z2R图5-1RC桥式振荡电路由图可知,在时,经RC反馈网络传输到运放同相端的电压与同相,即有和。
这样,放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统,可以满足相位平衡条件,因而有可能振荡。
实现稳幅的方法是使电路的R f/R1值随输出电压幅度增大而减小。
起振时要求放大器的增益>3,例如,R f用一个具有负温度系数的热敏电阻代替,当输出电压增加使R f的功耗增大时,热敏电阻Rf减小,放大器的增益下降,使的幅值下降。
如果参数选择合适,可使输出电压幅值基本恒定,且波形失真较小。
由于集成运放接成同相比例放大电路,它的输出阻抗可视为零,而输入阻抗远比RC 串并联网络的阻抗大得多,可忽略不计,因此,振荡频率即为RC串并联网络的。
RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在处,正反馈系数,而R 1和R f 当构成电路中的负反馈,反馈系数。
F +与F -的关系不同,导致输出波形的不同。
2.如图5-2 ,RC 桥式振荡电路由RC 串并联网络和同放大电路组成,图中RC 选频网络形成正反馈电路,并由它决定振荡频率f0,Ra 和Rb 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与稳幅控制。
在满足1212,R R R C C C ====的条件下,该电路的:振荡频率 012f RCπ=起振幅值条件13a bvf aR R A R +=≥ 即 2baR R ≥ 式中43,//bd d R R R r r =+为二极管的正向动态电阻。
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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实验三集成电路RC正弦波振荡器
一、实验目的
1.掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成原理。
2.熟悉正弦波振荡器的高速测试方法。
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、预习要求
1.复习RC桥式振荡器的工作原理。
2.图5-2所示电路中,调节R1起什么作用,两个二极管起什么作用?
三、实验原理与参考电路
1.基本RC桥式振荡
电路如图所示,它由两部分组成,即放大电路和选频网络
V
F 。
由图中可知由于Z1、Z2和R1、R f正好形成一个四臂电桥,因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。
Z1
Z2R
图
5-1RC
桥式振荡电路
由图可知,
在
时,经RC反馈网络传输到运放同相端的电压与
同相,即有和。
这样,放大电路和由Z1、Z
2
组成的反馈网络刚好形成正反馈系统,可以满足相位平衡条件,因而有可能振荡。
实现稳幅的方法是使电路的R f
/R1值随输出电压幅度增大而减小。
起振时要求放大器的增益>3,例如,R f用一个具有负温度系数的热敏电阻代替,当输出电压
增加使R f的功耗增大时,热敏电阻R
f减小,放大器的增益下降,使的幅值下降。
如果参数选择合适,可使输出电压幅值基本恒定,且波形失真较小。
由于集成运放接成同相比例放大电路,它的输出阻抗可视为零,而输入阻抗远比RC 串并联网络的阻抗大得多,可忽略不计,因此,振荡频率即为RC串并联网络的。
RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在处,正反馈系数
,而R 1和R f 当构成电路中的负反馈,反馈系数。
F +与
F -的关系不同,导致输出波形的不同。
2.如图5-2 ,RC 桥式振荡电路由RC 串并联网络和同放大电路组成,图中RC 选频网络形成正反馈电路,并由它决定振荡频率f0,Ra 和Rb 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与稳幅控制。
在满足1
212,R R R C C C ====的条件下,该电路的:
振荡频率 01
2f RC
π=
起振幅值条件
13a b
vf a
R R A R +=
≥ 即 2b
a
R R ≥ 式中43,//b
d d R R R r r =+为二极管的正向动态电阻。
四、实验内容
1.按图5-2所示电路接线。
2.用示波器观察输出波形。
Vo
图5-2
3
.按表5.1内容测试数据
4.调整Rp 观察波形的变化。
5.解出两只二极管,再调整Rp ,观察波形变化,分析出现现象的原因,及二极管的作用。
图一所示电路中,改变振荡频率时为保持其振荡条件不被破坏,必须使两个电阻或两个电容同步调节,使工艺增加了难度,采用图二所示电路,就可以只调一个电阻,即可调频,又可以保持振荡条件。
R 2
10k R 47k
图5-3
(1)按图5-3,接好电路。
(2)调节RP 2,使电路起振,输出电压幅度浮动
(3)调整RP 1,记录输出电压V 0的频率变化范围,同时观察波变化情况。
五、实验报告要求
1.根据实验数据、分析、比较两电路的优缺点。
2.分析理论计算填写实验值误差的原因。
3.分析反馈电位器及二极管的作用,用实验数据加以说明。
六、思考题
1.图5-4中,正反馈文路是由_____组成,这个网络且______特性,要改变振荡频率,只要改变_____
或_______的数值即可。
2.图5-4中,1Rp 和R1组成______反馈,其中______是用来调节放大器的放大倍数,使Au >3的。
10k 1Rp
C 10.1
图5-4
七、实验元件与仪器
模拟电子线路实验箱一台双踪示波器一台
万用表一台连线若干
其中,模拟电子线路实验箱用到信号发生器、直流稳压电源模块,元器件模组以及“集成电路RC正弦波振荡器”模板。