RC正弦波振荡器汇总
RC正弦波振荡电路的振荡频率与R只是分享
6.4.1. 石英晶体的特性及等效电路
(一)结构及压电效应: V
基本特性
晶片 敷银 层
V
极板间加电场 晶体机械变形
极板间加机械力
V
晶体产生电场
压电效应: 交变电压 机械振动
当交变电压频率 = 固有频率时,振幅最大
符号
V
不起振、停振
提高正反馈量,减小负反馈量
波形严重失真
减小正反馈量,提高负反馈量 改变布线,缩短接线,增加去耦电路
本章小结
1.正弦波振荡的条件: ┃AF┃=1 (振幅条件)
jA+jF=2np (相位条件
正弦波振荡电路由放大器、反馈网络、选频网络和稳幅环节构成。
2.正弦波振荡电路主要有RC振荡电路和LC振荡电路两种。RC振荡电 路主要用于中低频场合,LC振荡电路主要用于高频场合。石英晶体振 荡电路是一种特殊的LC振荡电路,其特点是具有很高的频率稳定性。 3.当运放开环工作或引入正反馈时,运放工作在非线性状态。其分析 方法为: 若U+>U- 则UO=+UOM;
容性
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
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。
3.5-RC正弦波振荡器
相位条件:当 osc = 0 时,RC F = 0,环路满足相位平衡条件。 图 3-5-3(a) 集成运放构成的电路
起振条件:谐振时,环路增益为
取
值使
Rt
>
T
(0
)
1 3
2R1,即 T(0)
Rt R1 > 1,R1就可满足起振条件。
平衡条件:Rt 为具有负温度系数 的热敏电阻。
刚起振时,Rt 的温度最低,相应 的电阻最大,因而运放增益最大,使
一节 RC 电路提供最大相移小于 90(相位趋近 90 时, 增益已趋于 0),故需三节 RC 电路才能提供 180 相移。
(a)
(b)
图 3-5-2 RC 相移振荡电路
将其在×处断开,断开点的右端加 Vi ,左端接运放的
输入电阻(其值等于 R),得图 3-5-2(b)。可得出环路增益
T(j )
相移振荡器。
(3) 构 成 的 振 荡器称为串、并 联 RC 振荡器。
3.RC 相移振荡电路 图 3-5-2(a)为导前相移电路构成的 RC 相移振荡器电路。
(a)
(b)
图 3-5-2 RC 相移振荡电路
集成运放:反相放大,相移 180,当 RC 导前相移电 路提供 180 相移时,环路满足相位平衡条件。
T(0) > 1。
振幅过大,Rt 上消耗的功率增加,
致使温度上升,阻值减小,直到 T(0)
1 ,进入平衡状态。
RC 串并、联正弦波振荡器
Rf R
3R3C 3
3R3C 3 5RC j(6 2C 2 R2
1)
由此可以得到振荡频率和振幅起振条件分别为
osc
1 6 RC
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正弦波振荡电路 ppt课件
具有正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器
正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器框图 正反馈网络 B+ : 产生振荡所必须;负反馈网络 B- : 抑制高次谐波。
实现振荡器的两种方案
1、B+ 为带通特性, B-为全通特性 2、B- 为带通特性, B+为全通特性
在 f0附近,正反馈 >负反馈, 满足起振条件;
1 3
AB A( ) 1 起振条件
1
Rf 1
正反馈网络的传3输系数R:f 1 R f 2
BBB R 1Z1Z13R1ZR2f2R1R1ff2R1RCC12f22CRRR112f 1Cj31(12R2CCA11
1
R1C2
)
R 2R 平衡时要求
• 模拟微分方程的求解。已知自由振荡的数学模型是二阶微
分方程:
d 2uo dt 2
o
duo dt
2ouo
0
上式经两次微分可得:
uo 0 uodt 02 uodt dt
0 uo 0 uodtdt
PPT课件
9
只有当ε=0时,其解为等幅振荡。但是,由于开机时电路初始状 态的随机性,容易造成使ε<0,而使电路停振。故一般选ε>0, 电路起振后产生增幅振荡,再增设限幅电路使其趋于等幅振荡。
远离 f0时,负反馈 >正反馈,抑制PP高T课次件谐波。
3
B 文氏电桥振荡器
Rf 1
电负阻反Rf1馈和系R数f2组成负反馈网络,R全f 1通网R f络2
正电反路馈的网环络反有馈电系阻数R为1﹑R2和电容C1﹑C2组成,
具A有B带通A特(性B B )
B 两称个为反 文馈 氏网 电o络 桥构振R成荡1C一器个。电桥,故此振荡器
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。
167;62RC正弦波振荡器
3. 起振条件
设放大倍数:
•
•
Au =Au∠φA= U o/
•
Ud
;
•
反馈网络的反馈系数: Fu =Fu∠φF =
•
Uf /
•
Uo
,
于是:
•
Au
•
Fu
=Au Fu∠φA+φF=
•
U f/
•
Ud
起振过程必须满足:U•f ≥
•
U d,
Байду номын сангаас
•
即相当于:Au
•
Fu
≥1,
于是得到——1)振幅起振条件为:AuFu≥1 2)相位起振条件为:φA+φF=2kπ(k为整数)
缺点:稳幅作用较差、波形失真较 大,故一般用在要求不高的场 合。
课后小结——见黑板
复习与提问:1.串联型稳压电源的构成 2.集成稳压器78、79 系列的区别及如何使用?
思考题: 什么是振荡器?振荡器电路一般是由哪些部分组成的? 2.振荡器的起振条件与平衡条件是什么? 作业题:P113 6-1(8、9);6-5(a ) 预习:LC正弦波振荡器
§6-2 RC正弦波振荡器
学习要点: •振荡电路的构成 •振荡条件判别及振荡频率计算
RC正弦波振荡器
6-2-1 振荡器的基本工作原理 6-2-2 RC振荡器实例 退出
——无外加(交流)激励信号情况下,能够自行产生交流信号输 出的电路
分类——1)低频振荡器:常用RC正弦波振荡器 2)高频振荡器:常用LC正弦波振荡器
3)该振荡器的稳幅原理是:利用放大器的固有非线性特性。
因 U•↑i →Au↓。当下降到一定值时,满足振幅平衡条件
AuFu=1,输出振荡信号的幅度就稳定下来。
各种RC正弦波振荡器图表分析
原理
概述
选频电路具有带通特点,当 时,正反馈最强, ,相移 。只要放大电路的 就可以起振。由于具有负反馈稳幅环节,稳定后 ,输出波形失真较小。
三级RC移相网络在特定频率 时产生180o的相移,只要反相放大电路增益合适就可以满足起振条件。由于移相网络选择性差,故输出正弦波质量较差。
选频网络具有带阻特性,当 时,相移为180o。由于选频网络的幅值较低,整个电路的电压增益要足够大时,才可在 的频率处振荡起来。输出的正弦波失真最小。
各种RC正弦波振荡器图表分析
RC振荡器是用电阻、电容构成选频网络。通过特殊的连接方式,电阻电容也可以实现选频和移相作用,使振荡器实现正反馈。RC振荡器一般用于频率不高的场合(1MHz以下)。常见的几种RC正弦波振荡器如表5-1所示。
表5-1
桥式振荡器
移相式振荡器
双T网络振荡器
电路
选频网
络特点
,
放大
要求
应用
频率调节方便,输出波形好,应用最广。
输出波形较差,应用在对波形要求不高的场合。
频率调节困难,应用在单一频率且输出波形要求高的场合。
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。
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
RC正弦波振荡器
一般LC振荡器适用于较高频率。
频率较低时常用以电阻、电容为选频网
络的RC振荡器。
RC振荡器的工作原理同LC振荡器一样,都是依靠放大器的正反馈,使电路满足振荡的相位条件和振幅条件。
常用的RC振荡器有相移式、桥式和双T式。
1、RC选频网络
许多RC电路都可以作为RC振荡电路的选频网络。
常用的有导前移相网络、滞后移相网络、串并联选频网络和双T选频网络。
它们的电路结构和特性见图5.3-21。
图中K为电路的电压传输系数,是个复数,其指数形式为
2、采用晶体管的RC振荡电路
1)RC移相振荡器RC移相振荡器见图5.3-22。
由图5.3-21可知,一节RC 移相电路的最大限度相移小于90度。
利用RC电路做为反馈网络和反相放大器构成振荡器,至少需要三节RC移相电路才能满足振荡的相位平衡条件。
导前RC移相振荡器和滞后RC移相振荡器均由相反放大器和总相移180度的三节RC相电路构成。
对于滞后RC移相振荡电路,为了减小放大输入电阻
对移相电路的影响,中间加了一级射极输出器V1作为缓冲级。
2)文氏电桥振荡器文氏电桥振荡器如图5.3-23所示,电路由V1、V2两级
共发RC放大器和串并联徒步网络(R1、C1、R2和C2组成)构成。
频率下,。
模拟电子技术---RC正弦波振荡器实验报告
模拟电子技术---RC 正弦波振荡器实验报告一、实验室名称第一实训楼216二、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、调试振荡器三、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12-2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。
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。
实验电路构成①RC 串并联选频网络②电压串联负反馈放大电路由带星号的电位器*w R 和电阻F R 构成的支路,将输出端信号引到1T 的射极,与1T 的射极电阻(1.2K )组成电压串联负反馈,从而引入两级间的电压串联负反馈。
图12-2RC串并联选频网络图12-4 RC串并联选频网络振荡器图12-2 RC串并联网络振荡器原理图注: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。
四、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、电位器等五、实验内容1、 RC串并联选频网络振荡器(1)按图12-4组接线路图12-4 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。
(3) 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)。
RC正弦波振荡电路图
RC正弦波振荡电路图RC正弦波振荡电路图:二:RC正弦波振荡电路常见的RC正弦波振荡电路是RC串并联式正弦波振荡电路,它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。
串并联网络在此作为选频和反馈网络。
它的电路图如图(1)所示:它的起振条件为:。
它的振荡频率为:它主要用于低频振荡。
要想产生更高频率的正弦信号,一般采用LC正弦波振荡电路。
它的振荡频率为:。
石英振荡器的特点是其振荡频率特别稳定,它常用于振荡频率高度稳定的的场合。
下面还是RC正弦波电路图:采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路,它适用于低频振荡,一般用于产生1Hz1MHZ的低频信号.常用RC振荡电路有RC桥氏振荡电路和RC移相式振荡电路.本节只重点介绍由串并联选频网络构成的RC桥式振荡电路.一、RC网络的频率响应RC串并联网络的电路如下图所示。
RC串联臂的阻抗用Z1表示, <--IWMS_AD_BEGIN--><--IWMS_AD_END-->RC并联臂的阻抗用Z2表示。
其频率响应如下:当R1=R2=R,C1=C2=C则有幅频特性::相频特性:?由上图可见,当时,达到最大值并等于1/3,相位移为00,输出电压与输入电压同相,对于该频率,所取的输出电压即幅度是最大的,所以RC串并联网络具有选频作用.二、RC桥式振荡电路(1) ?RC桥式振荡电路的构成RC桥式振荡电路如图所示,RC 串并联网络接在运算放大器的输出端和同相输入端构成了带有选频作用的正反馈网络,另外Rf、R1接在运算放大器的输出端和反相输入端之间,与集成运放一起构成负反馈放大电路.由下图可见,正反馈电路与负反馈电路构成一文氏电桥电路,运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上,所以把这种振荡电路称为RC桥式振荡电路.对于负反馈放大电路,输入信号由同相端输入(即振荡信号由此输入),根据虚短、虚断可求得负反馈闭环电压放大倍数选频网络在f0时振幅起振条件:相位起振条件:(2) RC文氏桥振荡电路的稳幅过程RC桥式振荡电路的稳幅作用是靠热敏电阻Rf实现的。
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I. 实验目的II. 实验原理A. RC正弦波振荡电路的原理B. RC正弦波振荡电路的基本组成部分III. 实验器材和元器件IV. 实验步骤A. 搭建RC正弦波振荡电路B. 测量电路参数V. 实验结果与分析VI. 实验总结I. 实验目的本实验旨在通过搭建RC正弦波振荡电路,掌握RC正弦波振荡电路的工作原理,了解RC正弦波振荡电路的基本组成部分和测量方法,提高学生实际动手能力和实验操作技能。
II. 实验原理A. RC正弦波振荡电路的原理RC正弦波振荡电路是一种基于反馈原理的简单的谐振电路。
当一个信号经过放大后再反馈到输入端时,会产生自激振荡现象。
在RC正弦波振荡电路中,通过选择合适的元器件参数,可以使得输出信号呈现出稳定、周期性、幅值恒定、频率可调等特点。
B. RC正弦波振荡电路的基本组成部分RC正弦波振荡电路由放大器、反馈电路和谐振电路三部分组成。
其中,放大器用于放大输入信号,反馈电路将输出信号反馈到输入端,谐振电路则是产生稳定的振荡信号。
III. 实验器材和元器件实验器材:示波器、函数发生器、万用表、电源等。
元器件:电容、电阻等。
IV. 实验步骤A. 搭建RC正弦波振荡电路1. 根据实验原理和要求搭建RC正弦波振荡电路。
2. 将示波器接入输出端口,观察输出信号的波形和频率等参数。
B. 测量电路参数1. 使用万用表测量各个元件的参数,并记录下来。
2. 使用示波器测量输出信号的幅值、频率等参数,并记录下来。
V. 实验结果与分析通过实验,我们成功搭建了RC正弦波振荡电路,并观察到了稳定的输出信号。
在测量过程中,我们发现元件参数对于输出信号的稳定性和频率有着很大影响。
因此,在实际应用中需要根据具体要求选择合适的元器件参数,以达到最佳的效果。
VI. 实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组成部分,掌握了搭建和测量方法,并对元器件参数的选择有了更深刻的认识。
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。
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正弦波振荡器
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;(2)AS101E函数信号发生器;(3)DS1062E-EDU双踪示波器;(4)频率计;(5)MS8200D直流电压表;(6)3DG12×2或9013×2支;(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>>R i。
图9-1 RC移相振荡器原理图2. RC串并联网络(文氏桥)振荡器RC串并联网络振荡器电路形式如图9-2所示。
图9-2 RC串并联网络振荡器原理图【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。
用函数信号发生器的正弦波信号注入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,使RC串并联网络输出幅值将随之变化;当信号源达到某一频率时,RC串并联网络的输出将达到最大值(约1V左右),且输入输出同相位。
此时信号源频率为 1062.4Hz图9-3 RC串并联选频网络振荡器(7)测量负反馈放大电路的放大倍数A Vf及反馈系数F:调节10kΩ电位器使电路振荡并维持稳定振荡时,记下此时的幅值u0,然后断开A、B连线,在B端加入和振荡频率一致的信号电压,使输出波形的幅值与原振荡时的幅值相同。
测量B 点对地电位和1.2kΩ电阻上的压降,最后断开电源和信号源,用万用电表测量10kΩ电位器此时的电阻值,并将测量结果记入表9-4中。
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. . 振幅平衡条件: AF 1
A F 1 相位平衡条件: A F 2n ,n 0 ,1 ,2 ,
3)稳定条件 振幅稳定条件:
(放大器自行满足)
A 0
Vom
相位稳定条件: 0
(选频网络自行满足)
5. 主要技术指标:
1) 振荡频率f0及频率稳定度△f /f0 2)振荡幅度Vo及幅度稳定度△V/Vo 3)波形失真
幅度稳定度:是指时间或温度、湿度、电源电压及负载等因 素在一定变化范围内振荡幅度的相对变化程度。
接通电源电压EC(+12V),连接VF 与Vi 两点,用示 波器2通道接振荡器输出端。调节电位器RW,使振荡器 输出不失真正弦波形,用示波器多次测量振荡器的输出
振幅 Vo (有效值),计算幅度稳定度 V Vo 。
2)自激振荡建立的起始阶段,是振幅不断增加的过程,
即每一次的反馈信号uf 总大于前一次的输入信号ui。
建立 起始
平衡
振荡建立过程波形
AF A0
1
1 F
A 振荡特性
反馈特性
VomQ
Vom
பைடு நூலகம்
起振与平衡过程图
4. 振荡电路的振荡条件
1)起振条件:
. . 振幅起振条件: AF 1 A F 1 相位起振条件: A F 2n ,n 0,1,2,
.
u1
R
C
.
.
F
u2
.
R// 1
jC
u1 R jC R / /
1
1
3 j(RC
1)
jC
RC
RC
. u2
令0 =
1, RC
.
则F
3
j(
1
0 )
0
F ()
0(或 f = f0)时,
1 3
F(0)
1 3
,(0)=00。
0
1
0
( ) 900
00
0
900
四、实验内容
1. 测量振荡器的振荡幅度及幅度稳定度 V Vo
三、实验电路
放大器若采 用单级共射电 路。能否产生 振荡?为什么?
1)电路结构
如图,振荡器由两级共射极放大器和R、C串并联网络构成; 两级共射极放大器的输出电压uo与输入电压ui同相, RW 、RF
构成负反馈支路,调节RW可以改变放大倍数 A=uo /ui 。
R、C网络进行正反馈及选频。
2)RC串、并联网络
F=
1 3
,分析误差
⑶三种工作状态下测量得出的环路增益 FA是否符合理论
分析中FA =1、FA >1和 FA <1?
六、思考题
1、分析出现三种工作状态的原因。
直流稳压电源GPD-3303D:
RC正弦波振荡器
一、 实验目的 二、 实验原理 三、 实验电路 四、 实验内容 五、实验报告要求 六、思考题
一、实验目的
1. 掌握自激振荡的概念及条件。 2. 掌握RC正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)的组
成及工作原理。 3. 掌握RC正弦波振荡器的调试、测量方法。
二、实验原理
1. 振荡器:
在只有直流电源供电情况下,能将直流电能转换为具有 一定频率的交流电信号输出的电子电路或装置 。
fo
fo
fo ―额定振荡频率(理论值或在规定环境下高精度仪器
的测量值,实验中取 fo fo1 fo2 n(n = 5)
f ―绝对频率稳定度(实验中取 f = fox fo ,fox
为多次测量值中偏离 fo 最大者)
四、实验内容
3. 李莎茹图形法测量 fo
(1)将示波器设置为<XY>工作模式; (2)示波器1通道接信号源输出,2通道接振荡器输出; (3)调节示波器1、2通道垂直灵敏度V/DIV,使示波器屏幕 上图形适当; (4)改变信号源频率 fi ,使示波器屏幕上出现如图5中任一 清晰稳定的李沙茹图形; (5)读取信号源频率值,按公式计算振荡器的振荡频率 fo 。
fo N x fi Ny
N x 为水平线与图形的交点数, N y为垂直线与图形的交点数。
四、实验内容
4. 测量RC串并联网络的幅频特性和相频特性曲线 (1)将RC串并联网络的输出端VF 与放大器的输入端Vi 断开。
(2)信号源输出接放大器输入Vi (1Vpp),示波器1通道 接放大器输出 VO 端,2通道接RC网络输出 VF 端。
状态2: 连接VF 与Vi 两点,调节RW使振荡器输出失真波形。重复(2)。
状态3: 连接VF 与Vi 两点,调节RW使振荡器停振(显示一条水平线)。
重复(2)。
四、实验内容
6.观察起振与停振过程。(选做)
(1) 调节示波器水平调节旋钮,使扫描速率T/DIV=100ms
(T/DIV参数值显示在屏幕顶端靠左位置)。
2. 基本组成:
包括放大电路、反馈网络、选频网络(一般选频网络和 反馈网络合二为一)及稳幅环节(由半导体器件的非线性 实现)。
反馈振荡器组成框图
3.振荡的建立
1) 接通电源瞬间的电扰动,包含丰富的频率分量,选频 网络对某一特定的频率分量 f0 形成正反馈并输出较大的正弦 电压。该电压送到放大器输入端,进入放大—选频—反馈的 往复循环过程, 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的 限制,最终稳定在一定幅值,达到动态平衡。
( 及3它)们按之下间表的选相取移不(同相的位信差号)频率0,f,计测算量反V馈O 系(数不失F 真 V)F 和VF
绘制RC串并联网络的幅频特性和相频特性曲线。 Vo
输入信号频率 f (HZ)
fo
Vo(有效值)
VF (有效值)
F
0
四、实验内容
5.振荡器的三种工作状态(输出失真、不失真和停振) 状态1: (1)连接VF 与Vi 两点,调节RW使振荡器输出不失真正弦波形。 (2)断开VF 与Vi 两点,从Vi 点接入频率为fo的正弦信号,用示波 器测量Vi 及Vo (外加信号后Vo不失真),计算放大器的电压放大 倍数 A= Vo /Vi 和环路增益FA。
(2) 缓慢调节振荡电路中RW ,可以观察到瞬间出现的起振与 停振过程。
五、实验报告要求
1、实验目的和实验原理简介,附实验电路图及元器件参数。
2、按实验步骤整理实验结果,并与理论分析比较。
⑴ 比较 fo 实际测量值与理论值
fo
=
1
2 RC
,分析误差来源。
⑵ 比较实际 来源。
fo
附近
F 的测量值与理论值
其中: Vo Vo1 Vo2 n(n = 5),V = Vox Vo
Vox 为多次测量值中偏离 Vo 最大者。
四、实验内容
2. 用示波器的频率计测量振荡器的振荡频率 fo 及频率稳
定度 f fo
频率稳定度:是指时间或温度、湿度、电源电压及负载 等因素在一定变化范围内振荡频率的相对变化程度。
f fox fo