RC正弦波振荡器的设计与制作
RC正弦波振荡电路的设计
第13章正弦波振荡电路正弦波振荡电路也称信号产生电路，通常也称振荡器，它用于产生一定频率和幅度的信号，例实验室的各种信号的产生电路。
按振荡器输出信号的波形来分有正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。
13.1 正弦波振荡电路的工作原理一、振荡产生的基本原理：1．什么是正弦波振荡器？无ui →有uo（正弦波）（必须要有能源Vcc）2．如何产生正弦波振荡？U fU o设：U i = U im Sinωt首先将开关S接到1端，U i作用于Au →U o =U i Au（开环），→U f = U o Fu = U i Au Fu（闭环）。
当U f = U i时，再将开关S倒向2端，此时无U i，但U o不变仍为正弦波，即放大器产生了正弦波振荡。
∴自激振荡的条件为：U f = U i二、电路自激振荡的条件（一）振荡的平衡条件：U f = U i 即Au Fu = 11．振幅平衡条件：︱Au Fu︱= 12．相位平衡条件：ψa +ψf = 2nπ（n = 0.1.2……n）作为一个稳态振荡电路，相位平衡条件和振幅平衡条件必须同时满足，利用幅平条件可以稳定U o的幅度，利用相平条件可以确定振荡频率。
（二）振荡的建立与稳定振荡的建立：一合上电源Vcc是一个阶跃电压为非正弦，利用付氏级数分解为若干个正弦波的迭加，其中就有我们所需要的fo的成分，如果能有一个选频网络将它选出，尽管它很小，但经放大→会增大一点→反馈 → 放大，U o 的幅度会越来越大，最终达到预定的数值。
∴ 振荡的建立过程中：︱Au Fu ︱＞1；要有选频网络； 振荡的稳定： 负反馈；晶体管的非线性；（三）正弦波振荡器的组成：放大电路 + 反馈网络（正） 其中包括选频和稳幅环节 （四）正弦波振荡器的分类（依据选频网络）RC 正弦波振荡器 （低） LC 正弦波振荡器 （高）石英晶体振荡器 （fo 的稳定性高）U o•13.2 RC 正弦波振荡器一、RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器） （一）原理图（二）RC 串并联网络的选频特性200)//(91ωωωω-+=u F •当ω=ωo=1 / RC 即f =fo = 1 / 2πRC 则：Fu = Fumax = 1 / 3ψf = 03//arctan00ωωωωF --=ϕ0（三）振荡电路分析 1．起振条件：由自激振荡条件： ︱Au Fu ︱= 1； ψa +ψf =2n π；及RC 串并联网络的选频特性： ∣Fu ∣= 1 / 3 ；ψf = 0； 要求：︱Au ︱= 3；ψa = 2n π； 实际振荡电路：Au 由集成运放担任；Fu 为RC 串并联网络（正反馈），具有选频特性；R 1R f 负反馈用于稳幅；构成电桥；（1）分析电路是否满足振荡条件幅频条件：当ω=ωo 时 ∣Fu ∣= 1 / 3 ∴ 只需Au = 3即可R 1R f 构成电压串联负反馈 Au = 1+ R f / R 1相频条件：已知 ψf = 0；且可分析出ψa = 0∴ ψa +ψf = 0 满足相平条件其实一般情况下，只要是正反馈就一定可以满足ψa +ψf = 2n π∴ 相平条件的判断可用瞬时极性法解决。
RC正弦波振荡器设计实验
综合设计 正弦波振荡器的设计与测试一．实验目的1． 掌握运用Multisim 设计RC 振荡电路的设计方法 2． 掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理 3． 熟悉RC 正弦波振荡器的调试方法4． 观察RC 参数对振荡器的影响，学习振荡器频率的测定方法 二．实验原理在正弦波振荡电路中，一要反馈信号能够取代输入信号，即电路中必须引入正反馈；二要有外加的选频网络，用以确定振荡频率。
正弦波振荡的平衡条件为：..1AF = 起振条件为..||1AF > 写成模与相角的形式：..||1AF = 2A F n πψ+ψ=（n 为整数） 电路如图1所示：1． 电路分析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，图中RC 选频网络形成正反馈电路，决定振荡频率0f 。
1R 、f R 形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，1D 、2D 是稳幅元件。
该电路的振荡频率 ： 0f =RCπ21① 起振幅值条件：311≥+=R R A f v ②式中d f r R R R //32+= ，d r 为二极管的正向动态电阻2． 电路参数确定（1） 根据设计所要求的振荡频率0f ，由式①先确定RC 之积，即 RC=21f 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：i R >>R>>o R 一般i R 约为几百千欧以上，而o R 仅为几百欧以下，初步选定R 之后，由式③算出电容C 的值，然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求（2） 确定1R 、f R ：电阻1R 、f R 由起振的幅值条件来确定，由式②可知f R ≥21R ， 通常取f R =（2.1~2.5）1R ，这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。
此外，为了减小输入失调电流和漂移的影响，电路还应满足直流平衡条件，即： R=1R //f R（3） 确定稳幅电路：通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实现稳幅。
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正弦波振荡器电路设计与仿真设计
《电子设计基础》课程报告设计题目：RC正弦波振荡器电路设计及仿真学生班级：学生学号：学生姓名：指导教师：时间：成绩：西南xx大学信息工程学院一.设计题目及要求RC正弦波振荡器电路设计及仿真，要求：（1）设计完成RC正弦波振荡器电路；（2）仿真出波形，并通过理论分析计算得出频率。
二.题目分析与方案选择在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样，它们同时进入放大网络被放大，其中必定有我们需要的信号，于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来，进一步送入放大网络被放大，为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络（如图一中的两个二极管），之后再次通过选频网络送回输入端，经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了，由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小，即无法实现放大，且高频在放大器中放大倍数较小。
三.主要元器件介绍10nf电容两个；15kΩ电阻一个；10kΩ电阻三个；滑动变阻器一个；2.2k Ω电阻一个；二极管两个；运算放大器；示波器四.电路设计及计算图 1在multisim软件上做的仿真电路图如图1。
电路震荡频率计算：f=1/2πRC起振的复制条件：R f/R i>=2 其中R f=R w+R2+R3/R d由其电路元件特性R=10KΩC=10nF电路产生自激震荡，微弱的信号1/RC 经过放大，通过反馈的选频网络，使输出越来越大，最后经过电路中非线性器件的限制，使震荡幅度稳定了下来，刚开始时A v=1+R f/R i >3。
平衡时A v=3，F v=1/3(w=w0=1/RC)五.仿真及结果分析在multisim中进行仿真，先如图一连接好电路，运行电路，双击示波器，产生波形如下图图2刚开始运行电路时，输出波形如图2，几乎与X轴平行，没有波形输出。
图3经过不久，波形就开始产生振荡，幅度逐渐增大，并达到一个最大值后，保持幅度以正弦输出。
如图3六.PCB板排布图4Protel 99 se中做出来的原理图如图四，pcb如下图。
rc正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路简介RC正弦波振荡电路是一种基于电容（C）和电阻（R）元件的电路，可以产生稳定的正弦波电信号。
这种电路常见于信号发生器、音频放大器和频率计等领域。
本文将介绍RC正弦波振荡电路的基本原理、设计方法和应用。
原理RC正弦波振荡电路的基本原理是基于RC网络的充放电特性。
当电容器充电时，电流会通过电阻器，同时电流也会通过电容器。
充电过程中，电容器的电压会逐渐增加，直到达到充电电压。
一旦充电电压达到，电容器将开始放电，电流仍然通过电阻器，但是方向相反。
这样不断循环的充电和放电过程将产生连续的正弦波信号。
设计方法1. 选择合适的电阻值和电容值选择合适的电阻和电容值是设计RC正弦波振荡电路的关键。
其中，电阻决定了振荡频率，而电容决定了振荡周期。
根据公式：f = 1 / (2 * π * R * C)其中，f为振荡频率，π为圆周率，R为电阻值，C为电容值。
可以调整R和C的数值来获得所需的振荡频率。
2. 确定放大倍数RC正弦波振荡电路通常需要放大信号的幅度。
可以通过添加一个放大器来实现，放大器通常采用运算放大器或晶体管等元件。
3. 稳定性分析在设计RC正弦波振荡电路时，需要考虑电路的稳定性。
稳定性可以通过研究电路的极点和传递函数来评估。
如果电路的极点位于左半平面，那么电路是稳定的，否则是不稳定的。
通过合适的选择元件值，可以实现稳定的振荡电路。
应用RC正弦波振荡电路具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 信号发生器RC正弦波振荡电路可以用作信号发生器，用于产生稳定的正弦波信号，用于实验、测试和测量等应用。
2. 音频放大器RC正弦波振荡电路经过合适的放大器可以用于音频放大器中，用于放大音频信号。
3. 频率计RC正弦波振荡电路可以用于频率计，通过测量电路振荡频率来实现对待测信号频率的测量。
结论RC正弦波振荡电路是一种基于RC网络的电路，可以实现稳定的正弦波振荡。
通过选择合适的电阻和电容值，设计合适的放大倍数和稳定性分析，可以实现所需的振荡频率和信号幅度。
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。
实验五RC正弦波振荡器
实验五RC正弦波振荡器一．实验目的1.学习文氏桥振荡器的电路结构和工作原理。
2.学习振荡电路的调整与测量振荡频率的方法。
二．电路原理简述从电路结构上看，正弦波振荡器实质上是一个没有输入信号，但带有选频网络的正反馈放大器。
它由选频网络和放大器两部分组成，选频网络由R、C串并联组成，故振荡电路称为RC振荡器，它可产生lHz--1MHz的低频信号。
根据RC 电路的不同，可分为RC移项、RC串并联网络、双T选频网络等振荡器。
RC串并联网络(文氏桥)振荡器电路形式如图5—1所示。
其原理为：图中的RC选频电路，若把Ui看成输入电压，把Uo看成输出电压，则只有当f=fo=1/2∏RC，Uo和Ui才能同相位。
且在有效值上Uo=3Ui，对该振荡器电路而言．当电路满足振荡频率f=fo=1/2∏RC，且放大电路的放大倍数︳Au ︳>3时，就能产生一个稳定的正弦波电压Uo。
图5—1 RC串并联网络振荡器原理图本实验采用两极共射极带负反馈放大器组成RC正弦波振荡器，实验电路如图5-2。
电路特点：改变RC则可很方便的改变振荡频率，由于采用两级放大及引入负反馈电路，所以能很容易得到较好的正弦波振荡波形。
其中：R F1=1kΩ，R W=150kΩ，增加Rf3=1kΩ,C2=C3=0.47μF，C7=C8=0.01μF，C1=10μF/25V，C E1= C E2=47μF/25V，R E1’=R E2’=10Ω，R F2=51Ω，R C1’=R E1”=120Ω，R C2=R S= R E2”=470 Ω，R B22=1kΩ，R B21=1.5kΩ，R B1=10kΩ，T1=T2=9013，外接电阻R=2kΩ，电容C=0.01μF，三．实验设备名称数量型号1．直流稳压电源 1台 0～30V可调2．低频信号发生器1台3．示波器 1台4．晶体管毫伏表 1只5．万用表 1只6．反馈放大电路模块 1块 ST2002四. 实验内容与步骤1. RC振荡电路的调整1）按照图5-2电路原理，选用“ST2002反馈放大电路”模块，熟悉元件安装位置，开始接线,此电路中D和0V两点不要连接，检查连接的实验电路确保无误后，在稳压电源输出为12V的前提下对实验电路供电。
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。
直流稳压电源RC桥式正弦波振荡器的设计
直流稳压电源及RC桥式正弦波振荡器的设计一、设计任务及要求1、设计任务直流稳压电源的内容及要求：内容：选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源；要求：(1)输出直流电压：Uo=+12，-12V(2)最大输出电流：Iomax=1A(3)纹波电压（输出电压变化量）△VOP-P≤5mV(4)计算稳压系数：Sr；测量变压器输出电压，滤波电压，输出电压，输出电流,纹波电压，电源内阻。
RC桥式正弦波振荡器的内容及要求：内容：设计一个RC桥式正弦波振荡器；要求：(1)输出频率：f=10kHZ(2)输出电压：Vo=5v；2、设计要求选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。
掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。
合理选择集成稳压器；完成全电路理论设计、绘制电路图；撰写设计报告。
二、基本原理与分析1、直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。
各部分的作用：电源变压器：将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。
整流电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。
滤波电路：常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
三端固定输出集成稳压器，它有三个端子，输入端，输出端和公共端，其输出电压是固定的。
它将稳压电路制成了集成稳压器件，具有体积小，外围电路简单，工作性能可靠，通用性强和使用方法简单等优点。
本电路选用的是LM317K三端稳压器和LM337K三端稳压器，它们的输出电压分别为+12V 和-12V电压。
一般输入要比输出电压高3V—5V，以保证集成稳压器工作在线性区域，实现良好的稳压作用。
但输入电压又不能太高，否则集成三端稳压器上压降太大，发热严重。
RC正弦波振荡电路设计
RC 正弦波振荡电路设计电气工程系 王文川任务三 RC 正弦波振荡电路一、RC 正弦波振荡器任务描述RC 正弦波振荡电路的描述学习目标RC 正弦波振荡电路的认识。
重点：RC 正弦波振荡电路的描述。
难点：RC 正弦波振荡电路的认识。
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12－1所示,选择R＞＞Ri图12－1 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12－2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12－2 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12－3所示。
图12－3 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、＋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)(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uO波形，调节Rf使获得满意的正弦信号，记录波形及其参数。
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。
实验七 RC正弦波振荡器
三、实验设备
1．双踪示波器 2．现代电子技术实验台
3. 示波器
四、实验内容及步骤
1．按图3.6.1接线。 2．用示波器观察输出波形。 3. 测上述电路输出频率（示波器读取）。 4．改变振荡频率。 在实验台上使文氏桥电容C1=C2=0.1μ。 思考： (1)若元件完好，接线正确，电源电压正常，而Uo=0,原 因何在？应怎么办？
实验六
一、实验目的
RC正弦波振荡器
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、 实验原理
如图3.6.1由运算放大器和文氏电桥组成RC正弦 波振荡器，其中RP1 、 C1 、R2 、 C2组成正反馈网 络选频网络。
1 1 当 0 时,正反馈系数: F 3 RC 图3.6.1中，R1、 Rf 是负反馈网络，是为了改善振荡波形 和稳定振幅而引入的。其负反馈系数为：F R1
R1 R f
1 当 f f0 时，正反馈系数: F 1 2 RC 3
电路还必须满足Rf>2R1的关系，否则，会引起波形严 重失真。 调试时，适当调整负反馈的强弱，使放大器的电压放大 倍数A略大于3，振荡器就可以起振，输出正弦波信号；若A 的值远大于3，则输出的正弦波信号易产生非线性失真；若 A的值小于3，因不满足幅度平衡条件，故振荡器不起振。
47K
RP1
10K
0.2μ 2K
A1
R2
A
0.2μ
3.6.1 集成运放构成桥式RC正弦波振荡器
10K
为了分析方便起见，选择元件时使R2=Rp1=R， C1=C2=C。正反馈网络的反馈系数为：
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。
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振荡器的设计
实验六 RC振荡器的设计一．实验目的1．学习RC正弦波振荡器的设计方法2．掌握RC正弦波振荡器的安装、调试与测量方法。
二.预习要求1．预习振荡器设计的有关内容。
2．设计一个满足指标要求的RC正弦波振荡器，计算出振荡器中各元件的参数，画出标有元件值的电路图。
3．预习振荡器的调试与测量方法，制定出实验方案，选择实验用的仪器设备。
三．RC振荡器的设计与调试实用文档RC振荡器的设计，就是根据所给出的指标要求，选择电路的结构形式，计算和确定电路中各元件的参数，使它们在所要求的频率范围内满足振荡的条件，使电路产生满足指标要求的正弦波形。
RC振荡器的设计，可按以下几个步骤进行：1．根据已知的指标，选择电路形式。
Au o2．计算和确定电路中的元件参数。
3．选择运算放大器R4R W R54．调试电路，使该电路满足R C指标要求。
R3 D1实用文档实用文档设计举例：设计一个振荡频率为800Hz 的RC （文氏电桥）正弦波振荡器。
图1 RC 正弦波振荡器设计步骤如下：1． 根据设计要求，选择图1所示电路。
2． 计算和确定电路中的元件参数。
（1）根据振荡器的频率，计算RC 乘积的值。
)(1099.180014.3212140s f RC -⨯=⨯⨯==π （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：R i R R 0的关系选择R 的值。
其中：R i （几百k Ω以上）为运算放大器同相端的输入电阻。
R 0（几百Ω以下）为运算放大器的输出电阻。
实用文档因此，初选R=20k Ω，则：uF F C 1.010995.010201099.1734≈⨯=⨯⨯=-- （3）确定R 3和R f (在图1中R f =R 4+R w +r d //R 5)的值。
由振荡的振幅条件可知，要使电路起振，R f 应略大于2R 3，通常取R f =2.1R 3。
以保证电路能起振和减小波形失真。
另外，为了满足R=R 3//R f 的直流平衡条件，减小运放输入失调电流的影响。
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。
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。
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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模拟电子技术设计实验
论文
学院：电气信息工程学院
姓名：孙新朋
班级： 09级自动化（2）班
同组人员：孙新鹏谢旭吴林王路
课程名称：模拟电子技术设计实验
实验名称：正弦波信号发生器的设计与制作指导老师：赵虎樊荣
实验日期：2011-06-20 至2011-06-27
北方民族大学监制
目录
1.实验目的 ................................第三页
2.实验器材.................................第三页
3.实验原理
（1）正弦波振荡电路的振荡条件.......第四页
4..实验的内容及步骤.........................第六页
5.实验误差分析..............................第九页
6.实验结论...................................第十页
北方民族大学监制
一实验目的
（1）掌握交流放大电路和RC桥式正弦波震荡电路的设计，熟悉三极管的组成的交流放大电路和RC桥式正弦波震荡电路的调试；
（2）学会使用EWB5.0c点至电路仿真软件，并用于电路的设计，调试和仿真试验;学习Protel99se软件设计印制电路板图；
（3）学习手工制作印制电路板，练习和掌握电子电路的手工焊接技术；
（4）熟悉常用电子仪器的使用，常用元器件的识别，锻炼分析和排除电路故障的能力。
二实验仪器
双踪示波器低频信号发生器频率计毫伏表直流电源
三实验原理
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5-14-1所示。
由于振荡电路不需要外接输入信号，因此，通过反馈网络输出的反馈信号f
X 就是基本放大电路的输入信号id
X 。
该信号经基本放大电路放大后，输出为0X ，若能使f X 和id
X 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，f X =id X 可引出正弦振荡条件。
由方框图5-14-1可知：
0id X AX = 而0f X AX =当f id X X =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，表明振荡电路已经达到稳幅振荡，但若要求电路能够自行振荡，开始时必须要求
|AF|>1的起振条件。
由f X 与id X 极性相同，可得：1A B φφ+= 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波信号，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。
f
f o 1/3|C|
f o f
-π/2 φF
π/2
由串并联网络的幅频特性，可知当信号频率为012f RC
π=时，选频网络的相角为0度，传递系数为13。
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。
故实验中的放大电路采用同相比例电路。
1 正弦波振荡电路的振荡条件
从结构上来看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。
图1表示接成正反馈时，放大电路在输入信号Xi=0时的方框图，改画一下，便得图2。
由图可知，如在放大电路的输入端（1端）外接一定频率、一定幅度的正弦波信号Xa ，经过基本放大电路和反馈网络所构成的环路传输后，在反馈网络的输出端（2端），得到反馈信号Xf ，如果Xf 与Xa 在大小和相位上一致，那么，就可以除去外接信号Xa ，而将1、2两端连接在一起（如图中的虚线所示）而形成闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。
︱AF ︳=AF=1 （1）
φa+φf=2n π，n=0，1，2， (2)
式①称为振幅平衡条件，而式②则称为相位平衡条件，这是正弦波振荡电路产生持续振荡电路产生持续振荡的两个条件。
值得注意的是，无论是负反馈放大电路的自激条件（–AF=1）或振荡电路的振荡条件（AF=1），都是要求环路增益等于1，不过，由于反馈信号送到比较环节输入端的＋、－
符号不同，所以环路增益各异，从而导致相位条件不
一致。
图1 图2
振荡电路的振荡频率f0是由式②的相位平衡条件决定的。
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f0，这就要求在AF环路中包含一个具有选频特性的网络，简称选频网络。
它可以设置在放大电路A 中，也可设置在反馈网络F中，它可以用R、C元件组成，也可用L、C元件组成。
用R、C元件组成选频网络的振荡电路称为RC振荡电路；一般用来产生1Hz～1MHz范围内的低频信号。
由于正弦波振荡电路中的放大器件是工作在线性区，因此在分析中，可以近似按线性电路来处理。
四实验的内容及步骤
1实验元件参数的选择
实验电路图如下图3所示
图3 RC桥式正弦波振荡电路图
RC串并联谐振网络的谐振频率。
要求f0=1kHz，当C1=C2=0.01μF时，理论计算R1=R2的值。
运算放大器组成交流同相放大电路，引入深度的电压串联负反馈。
其电压增益为Av=1+（R6+R7//rD）/R5。
rD是二极管VD1或VD2的交流电阻。
VD1和VD2与R7并联起自动稳幅作用。
电源电压通过R3和R4分压，给A运算放大器同相输入端提供偏置电压，提高其输出端的电位，即U1=U2≈U3=Ucc×R4/（R3+R4）。
电解电容C4使直流形成全负反馈、交流形成部分负反馈。
要使电路产生振荡，必须使Av＞3。
当R5=10kΩ，R7=15kΩ时，通过调试确定R6的值，使电路产生振荡且波形不失真。
理论初步确定R8、R9、R10、R11的值。
设计三极管小信号放大电路时，一般情况下，静态电流设定为Icq=（1～2）mA，静态电压设定为Uceq=（1/3～2/3）Vcc＞1V。
R8和R9的值不能太大，太大会使该级放大电路静态工作点的稳定性
降低；R9的值在20kΩ～30kΩ范围内选择，当R9的值确定后，R8的值由式子Vcc×R9/（R8+R9）=（3～5）V来估算。
R11的值按式子R11≈[(3～5)-0.7]/Icq来估算。
R10的值由式子Vcc≈Icq(R10+R11)+Uceq来确定。
该级放大电路的电压放大倍数Av=-βR10/[rbe+(1+β)R11]。
在本电路的设计中，R10和R11值的选取既要满足有最佳静态工作点的要求，也要满足使输出电压达到最大不失真时有特定电压放大倍数的要求。
所以上述电阻值经过理论初步估算后，须经过仿真调试，使输出电压达到最大不失真后，才最终确定。
如果输出电压波形不失真，可以通过加大R10，或加小R11，进一步提高三极管共发射极放大电路的电压放大倍数，从而增大输出电压幅值。
调整静态工作点和电压放大倍数，使静态工作点处于交流负载线的中点位置上，放大后的输出电压刚好达到最大不失真。
测量最大不失真输出电压的幅值和频率；如果输出电压波形产生既饱和又截止失真，可以适当调小三极管共发射极放大电路的电压放大倍数，或者通过衰减该级输入信号来克服失真。
2 在protel99上按实验电路图接线并仿真调试
电路元件参数初步确定后，用protel软件仿真调试。
打开protel
软件后，按图4所示电路连接电路。
实验电路图如图4所示
图4 RC桥式正弦波振荡电路
旋
图5 RC桥式正弦波振荡器PCB板电路图
四试验误差分析
1 幅度摆动
热敏电阻有几秒的热时间常数，所以，当电路接通，或工作频率发生变化时，振荡器要花几秒钟来使AC输出电压稳定。
这引起的所谓的“幅度摆动”，电路要花若干个正弦
周期来稳定，在低频时，“摆动”延续时间比高频更长。
2 幅度稳定电路对AC或DC输出电压的响应
在高频时，例如，1000Hz或更高，将有恒定的输出。
但是在低频时，例如，10～50Hz，热敏电阻（或大多数其它幅度稳定系统），将有足够的时间来感应输出电压波形摆动的不稳定值，如果电压的变化时间与它的固有时间常数相比是很小，则它总是要降低输出电压的峰值。
峰值的变化将会引起三次谐波失真，在10kHz以上，失真系数THD与频率的关系曲线。
在10kHz以上，THD还有一些上升，这是由于频率更高时，性能恶化所致，且主要是由于它们内部的高频环路稳定方法带来的。
五实验结论
RC桥式振荡电路是最常采用的电路,也称为RC串并联正弦波振荡电路,它是由RC串并联选频网络和同相放大器组成。
任何放大器，只要在某个频率其反馈网络的环路增益等于或大于1，环路相移为零或360度的整数倍，就能产生振荡，实际上，反馈系统都是使在某个频率的增益稍大于1，保证系统起振。
11。