实验5 RC正弦波发生器及波形变换产生电路设计
实验五：RC正弦波振荡电路
实验五：RC正弦波振荡电路
一、实验目的
了解RC正弦波振荡器的两个组成部分。
了解正弦波振荡器的两个振荡条件。
掌握桥式RC正弦波振荡电路的调试和振荡频率的测量。
二.实验设备
安装Multisim10软件的计算机
三．实验内容
编辑RC正弦波振荡电路，验证振荡条件，计算并测试输出正弦波的周期。
四．实验步骤
1．编辑仿真电路如图2所示。
其中电位器R5的Increment栏设置为1%，初始时百分比为50%。
图2
2. 示波器放大面板中各栏设置如图3所示。
3. 打开仿真开关，但在示波器屏幕上看不到振荡正弦波形，为什么？
答：因为11+4.7<2*10，不能满足起振条件。
4. 按A键，逐渐增大电位器的百分比，观察何时可以看到电路起振波形，为什么？记录此时电位器的值。
答：当百分比为70%时，此时满足起振条件。
5. 继续增大电位器的百分比，将看到振荡器波形出现上、下削波失真。
6. 下调电位器的百分比，使输出正弦波达到不失真，测出正弦波的幅值。
根据此时电位器的值，判断振荡条件与理论是否相符？
答：此时幅值为11.117v,相符.
7．测出正弦波的周期，并与理论值比较，是否相符？
答：周期为6.364ms,相符。
实验5 RC正弦波发生器及波形变换产生电路设计
自激振荡条件又可分为：
幅值条件：，AF=1，表示反馈信号与输入信号的大小相等。 相位条件：
2 n , n 0 , 1 , 2 a f
表示反馈信号与输入信号的相位相同，即必须是正反馈。
起振时必须满足：AF>1。
起振过程
在无输入信号（xi=0）时，电路中的噪扰电压 （如元件的热噪声、电路参数波动引起的电压、电 流的变化、电源接通时引起的瞬变过程等）使放大 器产生瞬间输出x'o，经反馈网络反馈到输入端，得 到瞬间输入xa，再经基本放大器放大，又在输出端 产生新的输出信号x'o，如此反复。在无反馈或负反 馈情况下，输出x'o会逐渐减小，直到消失。但在正 反馈情况下，x'o会很快增大，最后由于饱和等原因 输出稳定在xo，并靠反馈永久保持下去。
实验五
RC正弦波发生器及波形变换 产生电路设计
1 实验目的
1.1 加深理解RC正弦波振荡器的工作原 理。 1.2 掌握测试RC振荡器频率特性的方法。 1.3 加深对比较电路工作原理的理解。
2
RC正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路的方框图
Xi 0
X
a
基本放大电路
X
●
o
A
X
f
反馈络
10
ω /ω
O
o
1 RC
00 0.1 1 10 ω /ω
O
Vo与Vi同相，满足相位条件。
-900
1 V V V o om ax i 3
满足幅值条件。产生正弦波频率为：
1 fo 2RC
4
RC串并联选频网络频率响应
FV 0.4 1/3 0.3 0.2 0.1
波形产生电路实验报告
波形产生电路实验报告一、实验目的本实验旨在探究波形产生电路的基本原理和实现方法，并通过实验操作，了解不同电路参数对波形产生的影响。
二、实验器材1.示波器2.函数信号发生器3.电阻、电容等元器件4.万用表三、实验原理1.基本原理：波形产生电路是指能够产生各种规定形状的周期性信号的电路。
其中，常见的信号有正弦波、方波、三角波等。
2.具体实现：通过改变元器件参数或改变连接方式，可以得到不同形状和频率的周期性信号。
例如，正弦波可以通过RC滤波电路产生；方波可以通过比较器电路和反相放大器电路产生；三角波可以通过积分放大器电路和反相放大器电路产生。
四、实验步骤及结果分析1.正弦波产生电路：（1）将函数信号发生器输出连接至RC滤波电路输入端；（2）调节函数信号发生器输出频率为1000Hz；（3）调节RC滤波电路中的R值和C值，观察示波器上输出的正弦波形状，并记录下所使用的元器件参数；（4）重复以上步骤，改变RC电路中的R和C值，观察输出波形的变化情况。
实验结果：通过调节RC电路中的R和C值，可以得到不同频率和振幅的正弦波。
2.方波产生电路：（1）将函数信号发生器输出连接至比较器电路输入端；（2）设置比较器电路阈值电压为0V；（3）调节函数信号发生器输出频率为1000Hz；（4）观察示波器上输出的方波形状，并记录下所使用的元器件参数；（5）重复以上步骤，改变比较器电路阈值电压和函数信号发生器输出频率，观察输出波形的变化情况。
实验结果：通过调节比较器电路阈值电压和函数信号发生器输出频率，可以得到不同占空比和频率的方波。
3.三角波产生电路：（1）将函数信号发生器输出连接至积分放大器电路输入端；（2）将积分放大器电路输出连接至反相放大器输入端；（3）调节函数信号发生器输出频率为1000Hz；（4）观察示波器上输出的三角波形状，并记录下所使用的元器件参数；（5）重复以上步骤，改变积分放大器电路中的R和C值，观察输出波形的变化情况。
波形产生电路实验资料报告材料
波形产生电路实验资料报告材料实验资料报告材料：引言：一、实验原理：1、正弦波的产生原理：正弦波产生电路是通过RC振荡电路实现的，当电路给定一个初始值的电压后，电路会通过RC时间常数进行充放电，在连续充放电的过程中，电压会呈现出正弦形状。
2、方波的产生原理：方波产生电路是通过555计时器实现的，当555计时器输入一个特定的脉冲触发信号后，计时器会在一定的时间间隔内输出高电平与低电平，从而实现方波波形。
3、三角波的产生原理：三角波产生电路是通过集成运算放大器和反相比例积分电路实现的，通过控制积分电路的充电时间常数和放电时间常数，可以产生三角波波形。
二、实验器材：示波器、函数发生器、电容、电阻、集成运算放大器、555计时器等。
三、实验步骤：1、搭建正弦波产生电路：将电容和电阻按照一定的连接方式连接到集成运算放大器的两个输入端和输出端，以及正反馈回路上，接通电源，调节电阻和电容的数值，观察示波器上输出的波形。
2、搭建方波产生电路：将555计时器的引脚按照一定的连接方式连接到电源和输出端，接通电源，调节电阻和电容的数值，观察示波器上输出的波形。
3、搭建三角波产生电路：将电容和电阻按照一定的连接方式连接到集成运算放大器的两个输入端和输出端，以及反相比例积分电路上，接通电源，调节电阻和电容的数值，观察示波器上输出的波形。
四、实验结果与分析：1、正弦波产生电路：根据电阻和电容的数值，可以产生不同频率和振幅的正弦波。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以改变正弦波的振幅和频率。
2、方波产生电路：根据电阻和电容的数值，可以产生不同频率和占空比的方波。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以改变方波的频率和占空比。
3、三角波产生电路：根据电阻和电容的数值，可以产生不同频率和幅度的三角波。
通过调节电阻和电容的数值，我们可以改变三角波的频率和幅度。
根据实验结果和分析，我们可以得出在波形产生电路中，电阻和电容的数值对于波形的频率和振幅有重要影响。
实验五RC正弦波振荡电路实验
F ＞1 A
Z1
R3
R1 R2 C2
Z2
R4
. Uf
+
+ . Uo
RC文氏电桥振荡器的电路图
1 A 3 F 所以要求 A 当f=f0时， u 3
U R3 o Au 1 3 Uf R4
R3 2R4
C1 Z1 R1 R2 C2
R3
Z2
R4
. Uf
+
+ . Uo
图07.02.04 RC文氏桥振荡器的电路
2.2 振荡的稳定
由于Uo与Uf具有良好的线性关系，所以为了稳定输出电 压的幅值，一般应在电路中加入非线性环节。
C1 Z1 R1 R2 C2 R3
Z2
t
R4
. Uf
+
+ . Uo
带有热敏电阻稳幅的RC文氏电桥振荡器电路图
R4是具有正温度系数的热敏电阻，起振前其阻值较小， 使Au＞3。当起振后，流过R4的电流加大，R4的温度升高 阻值加大，Au变小，达到振荡稳定状态时：Au =3。
该电路的振荡频率 f 0 = 起振幅值条件
Av 1 Rf R1 3
1 2RC
8-1
8-2
式中 R f R2 R3 // rd ， rd 为二极管的正向动态电阻
1．电路参数确定 （1） 确定 R、C 值 根据设计所要求的振荡频率 f 0 ，由式 8-1 先确定 RC 之积，即 RC=
VSIN
y
2
五、报告要求 1．由给定的电路参数计算振荡频率，同实验值比较，分析其误差原因 2．总结文氏桥振荡电路的振荡条件 六、预习要求 复习文氏桥振荡电路的工作原理，计算振荡频率
课设,RC正弦波发生器的设计与仿真
RC正弦波发生器的设计与仿真1.课程设计目的1、理解RC正弦波振荡器的工作原理；掌握调试RC振荡器频率特性的方法。
2、学习与掌握Multisim等仿真软件的元件搜寻、电路搭建、仿真分析等基本操作。
3、基于Multisim或其他仿真软件实现RC正弦波振荡器具体设计与模拟仿真，掌握元件、电路的仿真和波形的测试技能。
2.设计方案论证本实验使用的一个软件是Multisim，它是一款电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，采用直观的图形界面创建电路，在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件，电路仿真需要的测试仪器均可以直接从屏幕上选取；软件仪器控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果；Multisim软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法；作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析，设计和制版软件交换数据;Multisim还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。
Multisim工作环境如图1所示图1 Multisim工作环境Protel 包含电路原理图设计，电路原理图仿真测试，印制电路板设计，自动布线器和FPGA/CPLD设计，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。
它提供了进行层次原理图设计的环境，支持“自上而下”和“自下而上”的层次电路设计，能够完成更加大型，更为复杂的电路设计。
Protel 提供了丰富的原件原理图库和PCB封装库，并且库的管理和编辑功能更加完善，草组更加简便。
电路设计人员通过Protel提供的编辑工具，可以方便的实现库中没有包含的原件原理图以及PCB封装的设计制作。
它提供了原件集成库的概念。
在它的元件集成库中集成了元件的原理图符号，本次设计重要通过 Protel 绘图软件完成正弦波发生器原理图的绘制及PCB图的绘制，并利用Multisim软件进行编译、仿真出正弦波波形，并对其进行比较。
RC正弦波产生电路
Vi
Vo
通道耦合方式如何选择？
Vo2= -（Vo1+Vi）
4、电压传输特性---测量方法！
Vo
如何确定坐 标原点？
示波器的XY方式设置： 按钮Display菜单 （将“格式”置XY方 式） 此时CH1通道变为X通 道，CH2通道为Y通道。 调整灵敏度和位移旋钮， 显示合适的曲线。 Vi
电压传输特性即输出Vo与输入Vi的关系，可以用“逐点法” 取不同的Vi时测量Vo，逐点描出曲线。也可以用示波器 的“XY”显示方式直接显示传输特性曲线。
V
o
R1 R C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 实验内容
• 调节Rp，观察负反馈强弱对输出波形Vo的影响 • 调节Rp，使振荡稳定且输出幅度最大不失真的情况下， 测量输出信号VoPP • 测量开环幅频特性和相频特性
• 用波形发生器调节出Vi • Vi幅值设为与上一步骤实测的Vo值 • 保持Vi幅值不变，调节频率 • 测量各个频率时输出的峰峰值 • 测量各个频率时与Vi的Vo相位差 填写P100表4.9.1
常见故障排查-正弦波产生电路
• 电路不起振
• 电路参数？ • 电位器先调整到起振点附近（或用相应大小的固定电阻代替） • 电路连接？
• 运放供电方式？
调节Rp，观察Rp大小对输出波形的影响
2、记录不失真情况下Vo波形
稳定振荡时测量峰峰值和频率
3、测量开环幅频和相频特性，记录到p100表4.9.1
断开ａ点，调节输入信号的频率 此时输入的信号幅度保持和步骤2测量结果一致
用cursor功能测量时间差，换算为相差
4.
思考题
实验11报告要求
P106 用分压法输入直流电压，逐点测量传输特性（ p105表4.11.1） 输入正弦波Vipp＝4V、f＝1kHz，观察并记录Vi、 Vo1、Vo波形 利用示波器的XY方式，观察并记录电路的电压传 输特性曲线。 思考题
集成电路rc正弦波振荡电路实验报告
集成电路rc正弦波振荡电路实验报告
通过实验了解集成电路RC正弦波振荡电路的特点和工作原理，掌握搭建和调试电路的技能。
实验原理：
RC正弦波振荡电路由一个一阶RC滤波器和一个反相比例运算放大器组成。
当输出信号通过RC电路反馈到输入端时，会形成一个闭环的正反馈回路，从而产生振荡信号，其频率和幅度由RC电路和反相比例运算放大器的增益决定。
实验内容：
1. 搭建RC正弦波振荡电路，连接电源和示波器，调整电路元件参数，使得输出信号呈现稳定的正弦波形。
2. 测量电路中各元件的电压和电流值，并计算增益、相位差和频率等参数。
3. 调整电路参数，观察输出波形的变化，验证理论分析结果。
实验结果：
经过实验，我们成功搭建出RC正弦波振荡电路，输出信号呈现出稳定的正弦波形。
测量结果表明，电路中各元件的电压和电流值符合理论预测。
增益、相位差和频率等参数也与理论公式相符。
同时，我们还通过调整电路参数观察了输出波形的变化，验证了理论分析结果。
实验结论：
RC正弦波振荡电路是一种基于RC滤波器和反相比例运算放大器
的振荡电路，其工作原理是利用正反馈回路产生振荡信号。
通过实验，我们成功搭建了该电路，输出信号呈现出稳定的正弦波形。
实验结果表明，电路中各元件的电压和电流值符合理论预测。
增益、相位差和频率等参数也与理论公式相符。
波形产生电路实验报告
波形产生电路实验报告1. 背景波形产生电路是电子工程中的一种基础电路，用于产生各种形状和频率的电信号。
在实际应用中，波形产生电路常被用于信号发生器、音频设备、通信系统等。
本实验旨在通过设计和搭建一个简单的波形产生电路，掌握波形产生电路的基本原理和操作方法，并通过实验验证其性能。
2. 设计与分析2.1 电路结构本实验采用了经典的RC低通滤波器作为波形产生电路的核心部分。
该滤波器由一个电阻R和一个电容C组成，输入信号通过该滤波器后，输出信号将会被滤除高频成分，从而得到所需的波形。
2.2 参数选择为了得到稳定且正弦波形的输出信号，我们需要合理选择RC值。
根据经验公式：f c=1 2πRC其中f c表示截止频率。
我们可以根据需要选择截止频率来确定RC值。
一般情况下，我们可以选择f c为所需信号频率的十分之一。
2.3 电路实现根据以上分析，我们可以设计出以下波形产生电路：其中，R1和C1为滤波器的参数，Vin为输入信号源。
3. 实验步骤3.1 实验材料•电阻R1•电容C1•示波器•函数发生器•连接线等3.2 实验步骤1.按照电路图连接上述元件。
2.将函数发生器的输出连接到滤波器的输入端。
3.打开函数发生器和示波器，并调整函数发生器的频率和幅度。
4.观察示波器上输出信号的波形，并记录相关数据。
4. 实验结果与分析根据实验步骤得到的数据，我们可以绘制出输入信号和输出信号的波形图，并进行分析。
以下是实验结果：输入频率（Hz）输出幅度（V）1000 52000 45000 2通过观察实验结果，可以看出输出信号的幅度随着输入频率的增加而减小。
这是因为滤波器对高频成分进行了滤除，使得输出信号的幅度降低。
5. 实验建议在进行本实验时，我们可以尝试调整电阻和电容的取值，观察它们对输出信号的影响。
此外，我们还可以尝试使用不同形状的输入信号，并比较它们在滤波器中的表现。
为了得到更准确的实验结果，我们还可以提高示波器的采样率，并使用更精确的测量工具来测量电阻和电容的值。
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正弦波荡电路信号的产生测量实验报告
RC正弦波振荡电路
信号的产生与测量
仿真：李显朋（2009012218）、魏俊清（2009012216）
实验目的：
1、通过实验掌控由运放构成的正弦波振荡电路的原理与设计方法；
2、计算正弦波的频率、周期，并了解其特性。
电路图
电路分析：
同相比例运算放大器A起放大作用，R1，C1，R2，C2元件组成的串并联电路构成正反馈网络用来选频，和产生自激振荡。
R3，Rw，R4引入一电压串联负反馈，用于提高放大倍数的稳定性。
两个二极管起稳幅作用当输出幅值很小时，二极管D1、D2接近开路，有利于起振。
当输出幅值较大时，二极管D1或D2导通，由D1、D2和R4组成的并联支路的等效电阻减小，A随之下降，输出幅值
趋于稳定。
接上示波器，可看到产生了正弦波信号。
工作原理：
.
F =
)(3100ωωωω
-+j ，∴当ω=0ω=RC 1，.F 此时取得最大值，最大值为31
又AF>1，∴ A>3 A=1+1
2
R R ≥3，, ⇒2R ≥21R RC f π21
0=
当输入Rf=3k
输出波形：
f=159.4456HZ
当输入Rf=5k
输出波形：
如图所示，波形已出现切顶，已经失真。
产生波形电路实验报告
一、实验目的1. 掌握产生波形电路的基本原理和设计方法。
2. 学习使用电子仪器测量波形参数。
3. 分析不同波形电路的特性及其在实际应用中的意义。
二、实验原理产生波形电路是指利用电子元件和电路设计方法，产生不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的电路。
常见的波形产生电路包括：1. 正弦波振荡电路：利用RC或LC振荡电路产生正弦波信号。
2. 方波振荡电路：利用555定时器、施密特触发器等产生方波信号。
3. 三角波振荡电路：利用积分电路和微分电路产生三角波信号。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 万用表4. 集成运算放大器5. 电阻、电容、电感等电子元件6. 连接导线四、实验内容及步骤1. 正弦波振荡电路实验（1）搭建RC振荡电路，利用电阻和电容产生正弦波信号。
（2）使用示波器观察输出波形，调整电路参数使波形稳定。
（3）测量输出波形的频率、幅值等参数。
2. 方波振荡电路实验（1）搭建555定时器振荡电路，产生方波信号。
（2）使用示波器观察输出波形，调整电路参数使波形稳定。
（3）测量输出波形的频率、幅值等参数。
3. 三角波振荡电路实验（1）搭建积分电路，利用电容和电阻产生三角波信号。
（2）使用示波器观察输出波形，调整电路参数使波形稳定。
（3）测量输出波形的频率、幅值等参数。
五、实验结果与分析1. 正弦波振荡电路通过实验，成功搭建了RC振荡电路，并观察到了稳定的正弦波信号。
根据实验数据，计算了振荡电路的频率、幅值等参数，并与理论值进行了比较。
2. 方波振荡电路通过实验，成功搭建了555定时器振荡电路，并观察到了稳定的方波信号。
根据实验数据，计算了振荡电路的频率、幅值等参数，并与理论值进行了比较。
3. 三角波振荡电路通过实验，成功搭建了积分电路，并观察到了稳定的三角波信号。
根据实验数据，计算了振荡电路的频率、幅值等参数，并与理论值进行了比较。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了产生波形电路的基本原理和设计方法。
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正弦波发生器及波形变换
实验八RC正弦波发生器及波形变换一、实验目的1．加深理解RC正弦波振荡器的工作原理。
2．掌握测试RC振荡器频率特性的方法。
3．加深对比较电路工作原理的理解。
二、实验说明1．正弦波振荡器选用RC串并联网络作为选频和反馈网络，对于RC串并联网络来说：三、预习要求1．复习RC正弦波振荡器的工作原理。
2．复习比较电路的工作原理。
3．预习用示波器测量相位的方法。
四、实验电路五、实验内容1．安装电路对照电路，先将虚线左边电路安装好，检查无误后接通电源，适当调节W，使示波器上出现稳定的正弦波。
2．测量最大不失真电压和振荡频率①细调电位器W，使振荡电路输出最大且不失真的正弦波（在示波器上显示），测量该值，Vomax =V。
②通过示波器估算正弦波的频率。
3．测量RC串并联网络的频率特性将电路的A、B两点断开，从A点加入正弦信号Vi，在B点或C点测输出波形的频率特性。
（因为B点信号是C点信号的同相比例放大，因此，B点波形与C点相似）。
a．测量幅度特性输入信号Vi的幅度为1V并保持不变，改变其频率，分别测量不同频率点的输出电压，记录在下表中，并绘制幅频特性曲线。
b．测量相频特性输入信号Vi用示波器的YA通道监测，输出信号Vo用示波器的YB通道监测。
若Vo超前Vi，相差Δ.记为正；若Vo滞后Vi，相差记为负。
设N表示正弦波的一个周期所占有的格数，X表示Vi与Vo相位相差的格数，则4．验证施密特电路的波形变换功能在电路板上搭好虚线左边的电路，并将B点所得的正弦波作为右边电路的输入信号，用示波器的二个通道同时观察B点和D点的波形，并测量D点的电压。
六、思考题在RC振荡电路中，为什么调节电位器W能改变输出信号的幅度？七、实验仪器及元器件示波器3.6K、10K、18K、20K各一个万用表2CW11 ×2毫伏表470pF ×2模拟电路实验仪LM741 ×21.2M ×2。
RC正弦波振荡器电路设计及仿真
《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.电路设计及计算电路震荡频率计算： f=1/2πRC起振的复制条件：Rf /Ri>=2 其中Rf=Rw+R2+R3/Rd由其电路元件特性 R=10KΩ C=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。
图5七.总结经过了这次RC正弦波振荡器电路设计及仿真的实践，我对于protel 和multisim 两个软件的使用方法有了更深刻的理解和熟悉，对于模拟电路技术的知识也得到了巩固，总的来说觉得自己在软件使用上还不够熟悉，需要以后更多的练习去熟练掌握软件的使用。
实验五 波形变换电路实验
1、 方波发生器电路
1）观察③处的波量输出频率；
3）要获得更低频率，如何选择电路参数？并验证。
2、 三角波发生器电路
1）观察③和⑤处的波形并记录；②①④波形Uo 2）如何改变输出波形的频率？验证之。
3、 单片函数发生器电路
7、实验报告
1）画出实验中相关的波形变化及其相互关系。 2）总结信号频率的变化与电路参数的关系。 3）总结波形发生电路的特点。 4）总结波形变化的特点。
W4调节波形的占空比，w1调节波形的频率，W2、W3调节 正弦波的失真。调节W1、W2、W3、W4观察函数发生器输出 波形的变化。正弦波输出时应将方波的占空比调到50%，再 调W2、W3消除波形的失真即可。
4、 波形变换：方波→三角波
1）输入频率500Hz，幅值为4V的方波信号，观察输出波形；
2）改变方波频率，观察波形变化。若波形失真赢如何调节
电路参数？验证分析。 3）改变输入方波的幅度，观察三角波的变化。
5、 精密整流电路
1）输入频率500Hz，幅值为1V的正弦信号，观察输出波形；
2）改变输入频率和输入幅值，观察波形；
3）正弦波换成三角波，重复上述实验。
6、 正弦波变为方波 1）输入频率500Hz，幅值为2V的正弦信号；
2）方波的幅值为6V； 自行设计上述电路。
RC正弦波振荡器方波产生电路实验
RC正弦波振荡器方波产生电路实验姓名：张依依学号：201208010427 班别;计科4班姓名：周婷婷学号：201208010428 班别;计科4班一、实验目的：1.了解选频网络的组成及其选频特性；2.掌握RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件；3.学会测量、调试选频网络和振荡器。
二、实验内容：内容1：1).关闭系统电源。
按图3-1连接实验电路，输出端Uo接示波器。
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。
3).调节电位器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。
4).用万用表测量最大不失真振荡频率fO，并与理论值进行比较。
内容2：1).关闭系统电源，连接电路。
2).打开信号发生器，用示波器观察U0的波形，调节RW输出方波。
测量其幅值及频率，记录之。
3).改变RW的值，观察U0幅值及频率变化情况。
改变RW测出频率范围并记录。
4).关闭系统电源。
利用已学的现有电路搭建三角波发生器。
在实验报告中画出实验用电路图。
三、实验数据：如下表;方波——>三角波的电路图，R1 = R2 = R F= 10 kΩ，C = 0.47 μF。
四、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？答：正弦波振荡电路有两个反馈支路。
正反馈支路用于产生振荡，负反馈支路用于限幅，防止饱和失真。
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？答：若电路中二极管能够正向导通，则它的正向压降基本保持不变，因此在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
3.如何设计一个占空比可调的方波发生器？答：对圈出来的地方做下改动就可以了。
五、实验总结:本次实验的目的是：了解选频网络的组成及其选频特性；掌握RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件；学会测量、调试选频网络和振荡器。
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10
ω/ωO
1 ω = ωo = RC
Vo与Vi同相，满足相位条件。 与 同相 满足相位条件。 同相，
00 0.1 1 10 ω/ωO
-900
1 Vo = Vomax = Vi 3
满足幅值条件。产生正弦波频率为： 满足幅值条件。产生正弦波频率为：
1 fo = 2πRC
4
RC串并联选频网络频率响应 RC串并联选频网络频率响应
（1）利用仿真软件，自行设计一个波形变换 利用仿真软件， 电路，将正弦波变成矩形波。包括： 电路，将正弦波变成矩形波。包括：设计过 参数计算，仿真结果。 程，参数计算，仿真结果。 测量RC串并联选频网络频率特性 （2）测量 串并联选频网络频率特性 测量幅频特性： 测量幅频特性： 输入信号Vi为 ，改变频率， 输入信号 为1V，改变频率，分别测 出不同频率点的输出电压并记录， 出不同频率点的输出电压并记录，绘出幅频 特性曲线。 特性曲线。
VT VT
+
R 1V REF R 2 V OH = + R1 + R 2 R1 + R 2 = R 1V REF R 2 V OL + R1 + R 2 R1 + R 2 − VT R 2 ( V OH − V OL ) = R1 + R 2
−
门限宽度为： 门限宽度为：
∆ VT = VT
+
−
6
实验内容
零，即：
1 ωo = RC 可见该电路只有在这一特定的频率下才能形成正反馈。同时， 1 为满足振荡的幅值条件 AF = 1， 因当 ω = ω o 时 F = ， 故还必须使： 3
RF R4 +RW A = 1+ = 1+ =3 R3 R3
FV 0.4 1/3 0.3 0.2 0.1
0.1
1 φF 900
3
RC正弦波振荡电路计算公式 RC正弦波振荡电路计算公式
放大器的电压放大倍数为：
ɺ = 1 + RF A R1
RC反馈网络的反馈系数为： RC
ɺ F=
Z2 = Z1 + Z 2
1 1 3 + j ωRC − ωRC
反馈网络具有选频作用。
1 ɺ F = 1 + RF ⋅ ɺ A R1 3 + jωRC − 1 ωRC 为满足振荡的相位条件 ϕa + ϕ f = 2nπ ，上式的虚部必须为
00 0.1 1 10 ω/ωO
-900
5 方波产生电路
(1) 单门限电压比较器：电路简单、 单门限电压比较器：电路简单、 灵敏度高，但抗干扰能力差。 灵敏度高，但抗干扰能力差。 (2) 迟滞比较器：由于正反馈作用， 迟滞比较器：由于正反馈作用， 门限电压随输出电压的变化而改 它的灵敏度低一些， 变，它的灵敏度低一些，但抗干 扰能力大大提高。门限电压为： 扰能力大大提高。门限电压为：
FV 0.4 1/3 0.3 0.2 0.1
(1)当ω＞＞ 当 ＞＞ ＞＞ωo时， 时 RC选频网络等效为 选频网络等效为 低通RC网络，此时 网络， 低通 网络 Vo的相位滞后 ， 的相位滞后Vi， 的相位滞后 即△ψ＜0 ＜
0.1
1 φF 900
10
ω/ωO
＜＜ωo时， （2）当ω＜＜ ） ＜＜ 时 RC选频网络等效为 选频网络等效为 高通RC网络，此时 网络， 高通 网络 Vo的相位滞后 ， 的相位滞后Vi， 的相位滞后 即△ψ＞0 ＞
表示反馈信号与输入信号的相位相同，即必须是正反馈。
起振时必须满足：AF>1。 起振时必须满足：AF>1。
起振过程
在无输入信号（xi=0）时，电路中的噪扰电压 （如元件的热噪声、电路参数波动引起的电压、电 流的变化、电源接通时引起的瞬变过程等）使放大 器产生瞬间输出x'o，经反馈网络反馈到输入端，得 到瞬间输入xa，再经基本放大器放大，又在输出端 产生新的输出信号x'o，如此反复。在无反馈或负反 馈情况下，输出x'o会逐渐减小，直到消失。但在正 反馈情况下，x'o会很快增大，最后由于饱和等原因 输出稳定在xo，并靠反馈永久保持下去。
ɺ ɺ AF = 1 ɺ ɺ 由于 A = A ∠ ϕ a ， F = F ∠ ϕ f ，所以： ɺ ɺ A F = A ∠ ϕ ⋅ F ∠ ϕ = AF ∠ (ϕ + ϕ ) = 1 。
a f a f
幅值条件：，AF=1，表示反馈信号与输入信号的大小相等。 相位条件：
ϕ a + ϕ f = 2nπ , n = 0,1,2 ⋅ ⋅ ⋅
实验五 实验五
RC正弦波发生器及波形变换 正弦波发生器及波形变换 产生电路设计
1 实验目的
1.1 加深理解RC正弦波振荡器的工作原 加深理解RC正弦波振荡器的工作原 理。 1.2 掌握测试RC振荡器频率特性的方法。 掌握测试 振荡器频率特性的方法。 振荡器频率特性的方法 1.3 加深对比较电路工作原理的理解。 加深对比较电路工作原理的理解。
2
RC正弦波振荡电路 正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路的方框图
Xi = 0
•
•
•
X a 基本放大电路
•
Xo
●
A
•
Xf
反馈网络
Xa = Xi + X f
•
•
•
•
F
振荡条件
ɺ 由于 X
f
ɺ ɺ = X a 。由于 X
f
ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ = FX o ， X o = AX a 。
由此可得产生振荡的条件为：
6
实验内容
（2）测量RC串并联选频网络频率特性 测量 串并联选频网络频率特性 测量相频特性： 测量相频特性： 用示波器观察Vi和 ， 超前Vi， 用示波器观察 和Vo，若Vo超前 ，相位差为 超前 反之为负。改变频率并记录， 正，反之为负。改变频率并记录，绘出相频特性曲 线。
通知
下次实验考核内容:有源滤波器的设计。 现场完成电路设计、仿真。 完成总结报告。